JP5845371B1 - smartphone - Google Patents

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Abstract

【課題】タッチの位置と圧力を同時に検出できるスマートフォンを提供する。【解決手段】カバー層と、カバー層の下部に位置し、液晶層及び液晶層を挟んで位置する第1ガラス層及び第2ガラス層を含む、静電容量方式でタッチを感知するタッチセンサの少なくとも一部が第1ガラス層と第2ガラス層との間に位置するLCDパネルと、LCDパネルの下部に位置するバックライトユニットとを有する。さらに、バックライトユニットの下部に位置する圧力電極と、圧力電極の下部に位置する遮蔽用部材と、圧力電極から出力される静電容量の変化量に対する信号をデジタル信号に変換するコンバータ650とを含む。タッチセンサは、複数の駆動電極と複数の受信電極とを含み、タッチセンサに駆動信号が印加され、タッチセンサから出力される感知信号からタッチ位置を検出し、デジタル信号からタッチ圧力の大きさを検出する。【選択図】図9A smartphone capable of simultaneously detecting a touch position and pressure is provided. A capacitive touch sensor includes a cover layer and a liquid crystal layer and a first glass layer and a second glass layer located between the liquid crystal layer and the liquid crystal layer. At least a part of the LCD panel is located between the first glass layer and the second glass layer, and a backlight unit is located below the LCD panel. Furthermore, a pressure electrode located below the backlight unit, a shielding member located below the pressure electrode, and a converter 650 that converts a signal for the amount of change in capacitance output from the pressure electrode into a digital signal. Including. The touch sensor includes a plurality of drive electrodes and a plurality of reception electrodes. A drive signal is applied to the touch sensor, a touch position is detected from a sensing signal output from the touch sensor, and the magnitude of the touch pressure is determined from the digital signal. To detect. [Selection] Figure 9

Description

本発明は、スマートフォンに関するもので、より詳しくは、タッチ位置及びタッチ圧力を同時に検出することができるスマートフォンに関する。     The present invention relates to a smartphone, and more particularly to a smartphone capable of simultaneously detecting a touch position and a touch pressure.
ボタン(button)、キー(key)、ジョイスティック(joystick)、及びタッチスクリーンなどのコンピューティングシステムを操作するための多様な種類の入力装置が開発及び利用されている。その中でタッチスクリーンは、操作の容易性、製品の小型化及び製造工程の単純化など多様な利点を有しており、最大の注目を受けている。     Various types of input devices for operating computing systems such as buttons, keys, joysticks, and touch screens have been developed and utilized. Among them, the touch screen has various advantages such as easy operation, downsizing of the product, and simplification of the manufacturing process, and has received the greatest attention.
タッチスクリーンは、タッチ−感応表面(touch−sensitive surface)を備えた透明なパネルであり得るタッチセンサパネル(touch sensor panel)を含むタッチ入力装置のタッチ表面を構成することができる。このようなタッチセンサパネルはディスプレイスクリーンの前面に付着され、タッチ−感応表面がディスプレイスクリーンの見える面を覆うことができる。使用者が指などでタッチスクリーンを単純にタッチすることによって、使用者がコンピューティングシステムを操作することができるようにする。一般的に、コンピューティングシステムは、タッチスクリーン上のタッチ及びタッチ位置を認識して、このようなタッチを解釈することによって、これに従い演算を遂行することができる。     The touch screen may constitute a touch surface of a touch input device that includes a touch sensor panel that may be a transparent panel with a touch-sensitive surface. Such a touch sensor panel is attached to the front surface of the display screen, and the touch-sensitive surface can cover the visible surface of the display screen. The user can operate the computing system by simply touching the touch screen with a finger or the like. In general, a computing system can perform operations accordingly by recognizing touches and touch locations on a touch screen and interpreting such touches.
この時、ディスプレイモジュールの性能を低下させないながらも、タッチ位置及びタッチ圧力を同時に検出することができる検出装置に対する必要性が台頭した。     At this time, a need has arisen for a detection device that can simultaneously detect the touch position and the touch pressure without degrading the performance of the display module.
本発明の目的は、タッチ位置及びタッチ圧力を同時に検出することができるスマートフォンを提供することにある。     The objective of this invention is providing the smart phone which can detect a touch position and a touch pressure simultaneously.
本発明の実施形態によるスマートフォンは、カバー層と、前記カバー層の下部に位置し、液晶層及び前記液晶層を挟んで位置する第1ガラス層及び第2ガラス層を含み、静電容量方式でタッチを感知するタッチセンサの少なくとも一部が前記第1ガラス層と第2ガラス層との間に位置するLCDパネルと、前記LCDパネルの下部に位置するバックライトユニットと、前記バックライトユニットの下部に位置する圧力電極と、前記圧力電極の下部に位置する遮蔽用部材と、前記圧力電極から出力される静電容量の変化量に対する信号をデジタル信号に変換するコンバータと、を含み、前記タッチセンサは、複数の駆動電極と複数の受信電極とを含み、前記タッチセンサに駆動信号が印加され、前記タッチセンサから出力される感知信号からタッチ位置を検出することができ、前記デジタル信号からタッチ圧力の大きさを検出することができる。     A smartphone according to an embodiment of the present invention includes a cover layer, a liquid crystal layer and a first glass layer and a second glass layer positioned between the liquid crystal layer and positioned below the cover layer. An LCD panel in which at least a part of a touch sensor that senses touch is positioned between the first glass layer and the second glass layer, a backlight unit positioned at a lower portion of the LCD panel, and a lower portion of the backlight unit The pressure sensor, a shielding member located below the pressure electrode, and a converter that converts a signal for a change in capacitance output from the pressure electrode into a digital signal, the touch sensor Includes a plurality of drive electrodes and a plurality of reception electrodes, and a drive signal is applied to the touch sensor, and a sensor signal is output from the touch sensor. Can be detected Ji position, it is possible to detect the magnitude of touch pressure from the digital signal.
本発明の他の実施形態によるスマートフォンは、カバー層と、前記カバー層の下部に位置し、液晶層及び前記液晶層を挟んで位置する第1ガラス層及び第2ガラス層を含み、静電容量方式でタッチを感知するタッチセンサの少なくとも一部が、前記第1ガラス層と前記第2ガラス層との間に位置するLCDパネルと、前記LCDパネルの下部に位置し、光源及び反射板を含むバックライトユニットと、前記バックライトユニットの下部に位置する圧力電極と、前記圧力電極の下部に位置する遮蔽用部材と、前記圧力電極から出力される静電容量の変化量に対する信号をデジタル信号に変換するコンバータと、を含み、前記タッチセンサは、複数の駆動電極と複数の受信電極とを含み、前記タッチセンサに駆動信号を印加するための駆動部と、前記タッチセンサから感知信号を受信してタッチ位置を検出するための感知部と、前記デジタル信号からタッチ圧力の大きさを検出するための圧力検出部をさらに含み、前記コンバータと前記圧力検出部は別個の構成であってもよい。     A smartphone according to another embodiment of the present invention includes a cover layer, a liquid crystal layer and a first glass layer and a second glass layer that are located between the liquid crystal layer and the electrostatic capacity. At least a part of the touch sensor that senses a touch in a manner includes an LCD panel located between the first glass layer and the second glass layer, a lower part of the LCD panel, and a light source and a reflector. A digital signal representing a backlight unit, a pressure electrode positioned below the backlight unit, a shielding member positioned below the pressure electrode, and a change in capacitance output from the pressure electrode. A converter for converting, and the touch sensor includes a plurality of driving electrodes and a plurality of receiving electrodes, and a driving unit for applying a driving signal to the touch sensor; A sensing unit for receiving a sensing signal from the touch sensor and detecting a touch position; and a pressure detecting unit for detecting the magnitude of the touch pressure from the digital signal, wherein the converter and the pressure detecting unit include: It may be a separate configuration.
本発明のさらに他の実施形態によるスマートフォンは、カバー層と、前記カバー層の下部に位置し、液晶層及び前記液晶層を挟んで位置する第1ガラス層及び第2ガラス層を含み、静電容量方式でタッチを感知するタッチセンサの少なくとも一部が前記第1ガラス層と第2ガラス層との間に位置するLCDパネルと、前記LCDパネルの下部に位置するバックライトユニットと、前記バックライトユニットの下部に位置する圧力電極と、前記圧力電極と離隔された基準電位層と、前記圧力電極から出力される静電容量の変化量に対する信号をデジタル信号に変換するコンバータと、を含み、前記タッチセンサは、複数の駆動電極と複数の受信電極とを含み、前記タッチセンサに駆動信号が印加され、前記タッチセンサから出力される感知信号からタッチ位置を検出することができ、前記デジタル信号からタッチ圧力の大きさを検出することができ、前記静電容量の変化量は、前記圧力電極と前記基準電位層との間の距離によって変わり得る。     A smartphone according to yet another embodiment of the present invention includes a cover layer, a liquid crystal layer and a first glass layer and a second glass layer located between the liquid crystal layer and below the cover layer, An LCD panel in which at least a part of a touch sensor that senses a touch in a capacitive manner is positioned between the first glass layer and the second glass layer, a backlight unit positioned below the LCD panel, and the backlight A pressure electrode located in a lower part of the unit; a reference potential layer spaced apart from the pressure electrode; and a converter that converts a signal with respect to a change in capacitance output from the pressure electrode into a digital signal, The touch sensor includes a plurality of driving electrodes and a plurality of receiving electrodes, and a sensing signal output from the touch sensor when a driving signal is applied to the touch sensor. The touch position can be detected, the magnitude of the touch pressure can be detected from the digital signal, and the amount of change in the capacitance varies depending on the distance between the pressure electrode and the reference potential layer. obtain.
前記構成による本発明のスマートフォンによれば、タッチ位置及びタッチ圧力を同時に検出することができるようになる。     According to the smartphone of the present invention having the above configuration, the touch position and the touch pressure can be detected simultaneously.
本発明の実施形態による静電容量方式のタッチセンサパネル及びこの動作のための構成の概略図である。1 is a schematic view of a capacitive touch sensor panel according to an embodiment of the present invention and a configuration for this operation. FIG. 本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイモジュールに対するタッチセンサパネルの相対的な位置を例示する概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the relative position of a touch sensor panel with respect to a display module in a touch input device according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイモジュールに対するタッチセンサパネルの相対的な位置を例示する概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the relative position of a touch sensor panel with respect to a display module in a touch input device according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイモジュールに対するタッチセンサパネルの相対的な位置を例示する概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the relative position of a touch sensor panel with respect to a display module in a touch input device according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態によりタッチ位置及びタッチ圧力を検出できるように構成されたタッチ入力装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a touch input device configured to be able to detect a touch position and a touch pressure according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるタッチ入力装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a touch input device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるタッチ入力装置の斜視図である。1 is a perspective view of a touch input device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による圧力電極パターンを含むタッチ入力装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode pattern according to an embodiment of the present invention. 図4aに示されたタッチ入力装置に圧力が印加された場合の断面図である。FIG. 4B is a cross-sectional view when a pressure is applied to the touch input device illustrated in FIG. 4A. 本発明の実施形態による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による圧力電極パターンを例示する。2 illustrates a pressure electrode pattern according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による圧力電極パターンを例示する。2 illustrates a pressure electrode pattern according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に適用され得る圧力電極パターンを例示する。The pressure electrode pattern which can be applied to embodiment of this invention is illustrated. 本発明の実施形態に適用され得る圧力電極パターンを例示する。The pressure electrode pattern which can be applied to embodiment of this invention is illustrated. 本発明の実施形態による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による圧力電極パターンを例示する。2 illustrates a pressure electrode pattern according to an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a touch input device according to another embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるタッチ入力装置に含まれ得るディスプレイモジュールの例示的な断面図である。FIG. 3 is an exemplary cross-sectional view of a display module that can be included in a touch input device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるタッチ入力装置の斜視図である。1 is a perspective view of a touch input device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による圧力電極パターンを含むタッチ入力装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode pattern according to an embodiment of the present invention. 図7bに示されたタッチ入力装置に圧力が印加された場合の断面図である。FIG. 7B is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device shown in FIG. 7B. 本発明の実施形態の変形例による圧力電極パターンを含むタッチ入力装置の断面図である。It is sectional drawing of the touch input device containing the pressure electrode pattern by the modification of embodiment of this invention. 図7dに示されたタッチ入力装置に圧力が印加された場合の断面図である。FIG. 7D is a cross-sectional view when a pressure is applied to the touch input device illustrated in FIG. 7D. 本発明の実施形態による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による圧力電極パターンを例示する。2 illustrates a pressure electrode pattern according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による圧力電極の付着構造を例示する。3 illustrates an attachment structure of a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1ないし第6実施形態によるタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the touch input device by 1st thru | or 6th embodiment of this invention. 本発明の第1ないし第6実施形態によるタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the touch input device by 1st thru | or 6th embodiment of this invention. 本発明の第1ないし第6実施形態によるタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the touch input device by 1st thru | or 6th embodiment of this invention. 本発明の第1ないし第6実施形態によるタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the touch input device by 1st thru | or 6th embodiment of this invention. 本発明の第1ないし第6実施形態によるタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the touch input device by 1st thru | or 6th embodiment of this invention. 本発明の第1ないし第6実施形態によるタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the touch input device by 1st thru | or 6th embodiment of this invention.
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として図示する添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施するのに十分なように詳しく説明する。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互に排他的である必要はないことが理解されなければならない。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造及び特性は、一実施形態に関連して本発明の精神及び範囲を外れないながらも、他の実施形態で具現されてもよい。また、それぞれの開示された実施形態内の個別構成要素の位置又は配置は、本発明の精神及び範囲を外れないながらも、変更されてもよいことが理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として取ろうとするのではなく、本発明の範囲は、適切に説明されるならば、その請求項が主張するのと均等なすべての範囲とともに添付された請求項によってのみ限定される。図面において類似の参照符号は様々な側面にわたって同一もしくは類似の機能を指し示す。     The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other but need not be mutually exclusive. For example, the specific shapes, structures and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. It should also be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be altered without departing from the spirit and scope of the present invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is accompanied by all equivalents of the claims that are claimed. Only by the appended claims. In the drawings, like reference numbers indicate identical or similar functions throughout the various aspects.
図1ないし図8は、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000の基本的な動作原理を説明するための図面である。特に、タッチ位置とタッチ圧力を検出する方式に対する下の説明は、後述する第1ないし第6実施形態に共通して適用することができる。     1 to 8 are views for explaining a basic operation principle of a touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention. In particular, the following description for the method of detecting the touch position and the touch pressure can be applied in common to the first to sixth embodiments described later.
図1は、静電容量方式のタッチセンサパネル100及びこの動作のための構成の概略図である。図1を参照すると、本発明のタッチセンサパネル100は、複数の駆動電極TX1〜TXn及び複数の受信電極RX1〜RXmを含み、前記タッチセンサパネル100の動作のために複数の駆動電極TX1〜TXnに駆動信号を印加する駆動部120、及びタッチセンサパネル100のタッチ表面に対するタッチによって変化する静電容量の変化量に対する情報を含む感知信号を受信して、タッチ及びタッチ位置を検出する感知部110を含んでもよい。   FIG. 1 is a schematic diagram of a capacitive touch sensor panel 100 and a configuration for this operation. Referring to FIG. 1, the touch sensor panel 100 of the present invention includes a plurality of drive electrodes TX1 to TXn and a plurality of reception electrodes RX1 to RXm, and a plurality of drive electrodes TX1 to TXn for the operation of the touch sensor panel 100. And a sensing unit 110 that detects a touch and a touch position by receiving a sensing signal including information on a change amount of a capacitance that changes due to a touch on the touch surface of the touch sensor panel 100. May be included.
図1に示されたように、タッチセンサパネル100は、複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmとを含んでもよい。図1においては、タッチセンサパネル100の複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmとが直交アレイを構成することが示されているが、本発明はこれに限定されず、複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmが対角線、同心円、及び3次元ランダム配列などをはじめとする任意の数の次元、及びこの応用配列を有するようにすることができる。ここで、n及びmは、量の整数として互いに同じか、もしくは異なる値を有してもよく、大きさも互いに相違してもよい。     As shown in FIG. 1, the touch sensor panel 100 may include a plurality of drive electrodes TX1 to TXn and a plurality of reception electrodes RX1 to RXm. FIG. 1 shows that the plurality of drive electrodes TX1 to TXn and the plurality of reception electrodes RX1 to RXm of the touch sensor panel 100 form an orthogonal array. However, the present invention is not limited to this, and The drive electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm can have an arbitrary number of dimensions including a diagonal line, a concentric circle, and a three-dimensional random array, and this application array. Here, n and m may have the same or different values as integers of quantities, and may have different sizes.
図1に示されたように、複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmとは、それぞれ互いに交差するように配列されてもよい。駆動電極TXは、第1軸方向に延びた複数の駆動電極TX1〜TXnを含み、受信電極RXは、第1軸方向と交差する第2軸方向に延びた複数の受信電極RX1〜RXmを含んでもよい。     As shown in FIG. 1, the plurality of drive electrodes TX1 to TXn and the plurality of reception electrodes RX1 to RXm may be arranged so as to cross each other. The drive electrode TX includes a plurality of drive electrodes TX1 to TXn extending in the first axis direction, and the reception electrode RX includes a plurality of reception electrodes RX1 to RXm extending in the second axis direction intersecting the first axis direction. But you can.
本発明の一構成であるタッチセンサパネル100において、複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmとは、互いに同一の層に形成されてもよい。例えば、複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmとは、絶縁膜(図示せず)の同一の面に形成されてもよい。また、複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmは、互いに異なる層に形成されてもよい。例えば、複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmは、一つの絶縁膜(図示せず)の両面にそれぞれ形成されてもよく、又は、複数の駆動電極TX1〜TXnは、第1絶縁膜(図示せず)の一面に、そして複数の受信電極RX1〜RXmは、前記第1絶縁膜と異なる第2絶縁膜(図示せず)の一面上に形成されてもよい。     In the touch sensor panel 100 having one configuration of the present invention, the plurality of drive electrodes TX1 to TXn and the plurality of reception electrodes RX1 to RXm may be formed in the same layer. For example, the plurality of drive electrodes TX1 to TXn and the plurality of reception electrodes RX1 to RXm may be formed on the same surface of an insulating film (not shown). Further, the plurality of drive electrodes TX1 to TXn and the plurality of reception electrodes RX1 to RXm may be formed in different layers. For example, the plurality of drive electrodes TX1 to TXn and the plurality of reception electrodes RX1 to RXm may be formed on both surfaces of one insulating film (not shown), or the plurality of drive electrodes TX1 to TXn The one insulating film (not shown) and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on one surface of a second insulating film (not shown) different from the first insulating film.
複数の駆動電極TX1〜TXnと複数の受信電極RX1〜RXmとは、透明伝導性物質(例えば、酸化スズ(SnO)及び酸化インジウム(In)等からなるITO(Indium Tin Oxide)又はATO(Antimony Tin Oxide))等から形成されてもよい。しかし、これは単に例示に過ぎず、駆動電極TX及び受信電極RXは、他の透明伝導性物質又は不透明伝導性物質から形成されてもよい。例えば、駆動電極TX及び受信電極RXは、銀インク(silver ink)、銅(copper)又は炭素ナノチューブ(CNT:Carbon Nanotube)のうち少なくとも何れか一つを含んで構成されてもよい。また、駆動電極TX及び受信電極RXは、メタルメッシュ(metal mesh)で具現されるか、もしくは銀ナノ(nano silver)物質から構成されてもよい。 The plurality of drive electrodes TX1 to TXn and the plurality of reception electrodes RX1 to RXm include transparent conductive materials (for example, ITO (Indium Tin Oxide) made of tin oxide (SnO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), or the like. It may be formed from ATO (Antimony Tin Oxide) or the like. However, this is merely an example, and the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of other transparent conductive materials or opaque conductive materials. For example, the driving electrode TX and the receiving electrode RX may include at least one of silver ink, copper, and carbon nanotube (CNT). In addition, the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be implemented with a metal mesh, or may be made of a silver nano material.
本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000の一構成である駆動部120は、駆動信号を駆動電極TX1〜TXnに印加することができる。本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000において、駆動信号は、第1駆動電極TX1から第n駆動電極TXnまで順次一度に一つの駆動電極に対して印加されてもよい。このような駆動信号の印加は、再度反復して成されてもよい。これは単に例示に過ぎず、実施形態により多数の駆動電極に駆動信号が同時に印加されてもよい。     The driving unit 120, which is one configuration of the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention, can apply a driving signal to the driving electrodes TX1 to TXn. In the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention, the driving signal may be sequentially applied to one driving electrode at a time from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn. Such application of the driving signal may be repeated again. This is merely an example, and drive signals may be simultaneously applied to multiple drive electrodes according to the embodiment.
感知部110は、受信電極RX1〜RXmを通じて駆動信号が印加された駆動電極TX1〜TXnと受信電極RX1〜RXmとの間に生成された静電容量Cm:101に関する情報を含む感知信号を受信することによって、タッチの有無及びタッチ位置を検出することができる。例えば、感知信号は、駆動電極TXに印加された駆動信号が駆動電極TXと受信電極RXとの間に生成された静電容量Cm:101によりカップリングされた信号であってもよい。このように、第1駆動電極TX1から第n駆動電極TXnまで印加された駆動信号を受信電極RX1〜RXmを通じて感知する過程は、タッチセンサパネル100をスキャン(scan)すると指称すことができる。     The sensing unit 110 receives a sensing signal including information on the capacitance Cm: 101 generated between the driving electrodes TX1 to TXn to which the driving signal is applied through the receiving electrodes RX1 to RXm and the receiving electrodes RX1 to RXm. Thus, presence / absence of a touch and a touch position can be detected. For example, the sensing signal may be a signal obtained by coupling a driving signal applied to the driving electrode TX with a capacitance Cm: 101 generated between the driving electrode TX and the receiving electrode RX. As described above, the process of sensing the driving signals applied from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn through the receiving electrodes RX1 to RXm can be designated as scanning the touch sensor panel 100.
例えば、感知部110は、それぞれの受信電極RX1〜RXmとスイッチを通じて連結された受信機(図示せず)を含んで構成されてもよい。前記スイッチは、該当受信電極RXの信号を感知する時間区間に、オン(on)になって受信電極RXから感知信号が受信機で感知され得るようにする。受信機は、増幅器(図示せず)及び増幅器の負(−)入力端と増幅器の出力端との間、すなわち帰還経路に結合した帰還キャパシタを含んで構成されてもよい。この時、増幅器の正(+)入力端は、グランド(ground)に接続されてもよい。また、受信機は、帰還キャパシタと並列に連結されるリセットスイッチをさらに含んでもよい。リセットスイッチは、受信機によって遂行される電流において電圧への変換をリセットすることができる。増幅器の負入力端は、該当受信電極RXと連結されて静電容量Cm:101に対する情報を含む電流信号を受信した後、積分して電圧に変換することができる。感知部110は、受信機を通じて積分されたデータをデジタルデータに変換するADC(図示せず:analog to digital converter)をさらに含んでもよい。その後、デジタルデータはプロセッサ(図示せず)に入力され、タッチセンサパネル100に対するタッチ情報を取得するように処理されてもよい。感知部110は受信機とともに、ADC及びプロセッサを含んで構成されてもよい。     For example, the sensing unit 110 may include a receiver (not shown) connected to each of the reception electrodes RX1 to RXm through a switch. The switch is turned on during a time period in which a signal of the corresponding reception electrode RX is sensed, and a sensing signal from the reception electrode RX can be sensed by the receiver. The receiver may be configured to include an amplifier (not shown) and a feedback capacitor coupled between the negative (−) input of the amplifier and the output of the amplifier, ie, a feedback path. At this time, the positive (+) input terminal of the amplifier may be connected to the ground. The receiver may further include a reset switch connected in parallel with the feedback capacitor. The reset switch can reset the conversion to voltage in the current performed by the receiver. The negative input terminal of the amplifier is connected to the receiving electrode RX and receives a current signal including information on the capacitance Cm: 101, and then integrates it to convert it into a voltage. The sensing unit 110 may further include an ADC (not shown: analog to digital converter) that converts data integrated through the receiver into digital data. Thereafter, the digital data may be input to a processor (not shown) and processed to obtain touch information for the touch sensor panel 100. The sensing unit 110 may be configured to include an ADC and a processor together with the receiver.
制御部130は、駆動部120と感知部110の動作を制御する機能を遂行することができる。例えば、制御部130は、駆動制御信号を生成した後、駆動部120に伝達して駆動信号が所定の時間にあらかじめ設定された駆動電極TXに印加されるようにすることができる。また、制御部130は、感知制御信号を生成した後、感知部110に伝達して感知部110が所定の時間にあらかじめ設定された受信電極RXから感知信号の入力を受けて、あらかじめ設定された機能を遂行するようにすることができる。     The controller 130 may perform a function of controlling operations of the driving unit 120 and the sensing unit 110. For example, after generating the drive control signal, the control unit 130 can transmit the drive control signal to the drive unit 120 so that the drive signal is applied to the drive electrode TX set in advance at a predetermined time. The controller 130 generates a sensing control signal and then transmits the sensing control signal to the sensing unit 110. The sensing unit 110 receives a sensing signal from the receiving electrode RX set in advance at a predetermined time, and is set in advance. Can perform functions.
図1において駆動部120及び感知部110は、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000のタッチセンサパネル100に対するタッチの有無及びタッチ位置を検出することができるタッチ検出装置(図示せず)を構成することができる。本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000は、制御部130をさらに含んでもよい。本発明の一実施形態においては、タッチセンサパネル100を含むタッチ入力装置1000において、タッチセンシング回路であるタッチセンシングIC(touch sensing Integrated Circuit:図10の150)上に集積されて具現されてもよい。タッチセンサパネル100に含まれた駆動電極TX及び受信電極RXは、例えば伝導性トレース(conductive trace)及び/又は回路基板上に印刷された伝導性パターン(conductive pattern)等を通じてタッチセンシングIC150に含まれた駆動部120及び感知部110に連結されてもよい。     In FIG. 1, the driving unit 120 and the sensing unit 110 include a touch detection device (not shown) that can detect the presence / absence of a touch on the touch sensor panel 100 and the touch position of the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention. Can be configured. The touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention may further include a controller 130. In an embodiment of the present invention, the touch input device 1000 including the touch sensor panel 100 may be embodied by being integrated on a touch sensing integrated circuit (150 in FIG. 10) that is a touch sensing circuit. . The driving electrode TX and the receiving electrode RX included in the touch sensor panel 100 may be included in the touch sensing IC 150 through, for example, a conductive trace and / or a conductive pattern printed on a circuit board. The driving unit 120 and the sensing unit 110 may be connected.
以上で詳しく見たように、駆動電極TXと受信電極RXの交差地点ごとに所定値の静電容量Cが生成され、指のような客体がタッチセンサパネル100に近接する場合、このような静電容量の値が変更されてもよい。図1において、前記静電容量は、相互静電容量Cmを表わしてもよい。このような電気的特性を感知部110で感知し、タッチセンサパネル100に対するタッチの有無及び/又はタッチ位置を感知することができる。例えば、第1軸と第2軸とからなる2次元平面からなるタッチセンサパネル100の表面に対するタッチの有無及び/又はその位置を感知することができる。     As described in detail above, when an electrostatic capacitance C having a predetermined value is generated at each intersection of the drive electrode TX and the reception electrode RX and an object such as a finger is in proximity to the touch sensor panel 100, such a static capacitance C is generated. The value of electric capacity may be changed. In FIG. 1, the capacitance may represent a mutual capacitance Cm. Such electrical characteristics can be sensed by the sensing unit 110 to sense the presence / absence of a touch on the touch sensor panel 100 and / or the touch position. For example, the presence / absence of touch and / or the position thereof on the surface of the touch sensor panel 100 formed of a two-dimensional plane including the first axis and the second axis can be detected.
より具体的に、タッチセンサパネル100に対するタッチが生じる時、駆動信号が印加された駆動電極TXを検出することによって、タッチの第2軸方向の位置を検出することができる。これと同様に、タッチセンサパネル100に対するタッチの際に受信電極RXを通じて受信された受信信号から静電容量の変化を検出することによって、タッチの第1軸方向の位置を検出することができる。     More specifically, when a touch on the touch sensor panel 100 occurs, the position of the touch in the second axis direction can be detected by detecting the drive electrode TX to which the drive signal is applied. Similarly, the position of the touch in the first axis direction can be detected by detecting the change in capacitance from the received signal received through the receiving electrode RX when the touch sensor panel 100 is touched.
以上で、タッチセンサパネル100として相互静電容量方式のタッチセンサパネルが詳しく説明されたが、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000において、タッチの有無及びタッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100は、前述した方法以外の自己静電容量方式、表面静電容量方式、プロジェクテッド(projected)静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式(SAW:surface acoustic wave)、赤外線(infrared)方式、光学的イメージング方式(optical imaging)、分散信号方式(dispersive signal technology)、及び音声パルス認識(acoustic pulse recognition)方式など、任意のタッチセンシング方式を用いて具現されてもよい。     As described above, the mutual capacitive touch sensor panel has been described in detail as the touch sensor panel 100. In the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention, a touch sensor for detecting presence / absence of a touch and a touch position is described. The panel 100 has a self-capacitance method, a surface capacitance method, a projected capacitance method, a resistive film method, a surface acoustic wave method (SAW), infrared (infrared) other than the above-described method. ) Method, optical imaging method, dispersive signal technology, and acoustic pulse recognition method. It may be implemented using a scanning method.
本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000においてタッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100は、ディスプレイモジュール200の外部又は内部に位置してもよい。     The touch sensor panel 100 for detecting the touch position in the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may be located outside or inside the display module 200.
本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000のディスプレイモジュール200は、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、有機発光表示装置(Organic Light Emitting Diode:OLED)などに含まれたディスプレイパネルであってもよい。これにより、使用者はディスプレイパネルに表示された画面を視覚的に確認しながら、タッチ表面にタッチを遂行して入力行為を行うことができる。     The display module 200 of the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention is included in a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), and the like. It may be a display panel. Accordingly, the user can perform an input action by performing a touch on the touch surface while visually confirming a screen displayed on the display panel.
この時、ディスプレイモジュール200は、タッチ入力装置1000の作動のためのメインボード(main board)上の中央処理ユニットであるCPU(central processing unit)又はAP(application processor)などから入力を受けて、ディスプレイパネルに所望する内容をディスプレイするようにする制御回路を含んでもよい。     At this time, the display module 200 receives an input from a central processing unit (CPU) or an application processor (AP) that is a central processing unit on a main board for operation of the touch input device 1000, and displays the display module 200. A control circuit for displaying desired contents on the panel may be included.
この時、ディスプレイパネル200の作動のための制御回路は、ディスプレイパネル制御IC、グラフィック制御IC(graphic controller IC)、及びその他のディスプレイパネル200の作動に必要な回路を含んでもよい。     At this time, the control circuit for operating the display panel 200 may include a display panel control IC, a graphic controller IC, and other circuits necessary for the operation of the display panel 200.
図2a、図2b及び図2cは、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000において、ディスプレイモジュールに対するタッチセンサパネルの相対的な位置を例示する概念図である。図2aないし図2cにおいては、ディスプレイパネルとしてLCDパネルが示されているが、これは例示に過ぎず、任意のディスプレイパネルが本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000に適用されてもよい。     2A, 2B and 2C are conceptual views illustrating the relative position of the touch sensor panel with respect to the display module in the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention. 2a to 2c, an LCD panel is shown as a display panel. However, this is only an example, and any display panel may be applied to the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention.
本願明細書で図面符号200Aは、ディスプレイモジュール200に含まれたディスプレイパネルを指し示す。図2に示されたように、LCDパネル200Aは、液晶セル(liquid crystal cell)を含む液晶層250、液晶層250の両端に電極を含む第1ガラス層261と第2ガラス層262、そして前記液晶層250と対向する方向として前記第1ガラス層261の一面に第1偏光層271及び前記第2ガラス層262の一面に第2偏光層272を含んでもよい。当該技術分野の当業者には、LCDパネルがディスプレイ機能を遂行するために、他の構成をさらに含んでもよく、変形が可能であることは自明であろう。     In the present specification, a reference numeral 200A indicates a display panel included in the display module 200. As shown in FIG. 2, the LCD panel 200A includes a liquid crystal layer 250 including a liquid crystal cell, a first glass layer 261 and a second glass layer 262 including electrodes at both ends of the liquid crystal layer 250, and The first polarizing layer 271 may be included on one surface of the first glass layer 261 and the second polarizing layer 272 may be included on one surface of the second glass layer 262 as a direction facing the liquid crystal layer 250. It will be apparent to those skilled in the art that the LCD panel may further include other configurations and can be modified to perform a display function.
図2aは、タッチ入力装置1000において、タッチセンサパネル100がディスプレイモジュール200の外部に配置されたことを示す。タッチ入力装置1000に対するタッチ表面は、タッチセンサパネル100の表面であってもよい。図2aでタッチ表面となり得るタッチセンサパネル100の面は、タッチセンサパネル100の上部面となってもよい。また、実施形態により、タッチ入力装置1000に対するタッチ表面は、ディスプレイモジュール200の外面となってもよい。図2aでタッチ表面となり得るディスプレイモジュール200の外面は、ディスプレイモジュール200の第2偏光層272の下部面となってもよい。この時、ディスプレイモジュール200を保護するために、ディスプレイモジュール200の下部面は、ガラスのようなカバー層(図示せず)で覆われていてもよい。     FIG. 2 a illustrates that the touch sensor panel 100 is disposed outside the display module 200 in the touch input device 1000. The touch surface for the touch input device 1000 may be the surface of the touch sensor panel 100. The surface of the touch sensor panel 100 that may be the touch surface in FIG. 2 a may be the upper surface of the touch sensor panel 100. In addition, according to the embodiment, a touch surface with respect to the touch input device 1000 may be an outer surface of the display module 200. An outer surface of the display module 200 that may be a touch surface in FIG. 2 a may be a lower surface of the second polarizing layer 272 of the display module 200. At this time, in order to protect the display module 200, the lower surface of the display module 200 may be covered with a cover layer (not shown) such as glass.
図2b及び2cは、タッチ入力装置1000において、タッチセンサパネル100がディスプレイパネル200Aの内部に配置されたことを示す。この時、図2bでは、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100が、第1ガラス層261と第1偏光層271との間に配置されている。この時、タッチ入力装置1000に対するタッチ表面は、ディスプレイモジュール200の外面であって、図2bで上部面又は下部面となってもよい。図2cでは、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100が、液晶層250に含まれて具現される場合を例示する。この時、タッチ入力装置1000に対するタッチ表面は、ディスプレイモジュール200の外面であって、図2cで上部面又は下部面となってもよい。図2b及び図2cにおいて、タッチ表面となり得るディスプレイモジュール200の上部面又は下部面は、ガラスのようなカバー層(図示せず)で覆われていてもよい。     2b and 2c show that the touch sensor panel 100 is arranged inside the display panel 200A in the touch input device 1000. FIG. At this time, in FIG. 2 b, the touch sensor panel 100 for detecting the touch position is disposed between the first glass layer 261 and the first polarizing layer 271. At this time, a touch surface with respect to the touch input device 1000 may be an outer surface of the display module 200 and may be an upper surface or a lower surface in FIG. FIG. 2C illustrates a case where the touch sensor panel 100 for detecting the touch position is implemented by being included in the liquid crystal layer 250. At this time, a touch surface with respect to the touch input device 1000 may be an outer surface of the display module 200 and may be an upper surface or a lower surface in FIG. 2b and 2c, the upper or lower surface of the display module 200, which may be a touch surface, may be covered with a cover layer (not shown) such as glass.
以上においては、本発明の実施形態によるタッチセンサパネル100に対するタッチの有無及び/又はタッチの位置を検出することを説明したが、本発明の実施形態によるタッチセンサパネル100を用いてタッチの有無及び/又は位置と共にタッチの圧力の大きさを検出することができる。また、タッチセンサパネル100と別個にタッチ圧力を検出する圧力検出モジュールをさらに含んで、タッチの圧力の大きさを検出することも可能である。     In the above description, the presence / absence of touch and / or the position of the touch on the touch sensor panel 100 according to the embodiment of the present invention has been described. However, the presence / absence of touch using the touch sensor panel 100 according to the embodiment of the present invention is described. The magnitude of the touch pressure can be detected along with the position. Further, it is possible to further include a pressure detection module that detects the touch pressure separately from the touch sensor panel 100 to detect the magnitude of the touch pressure.
図3は、本発明の実施形態により、タッチ位置及びタッチ圧力を検出できるように構成されたタッチ入力装置の断面図である。     FIG. 3 is a cross-sectional view of a touch input device configured to detect a touch position and a touch pressure according to an embodiment of the present invention.
ディスプレイモジュール200を含むタッチ入力装置1000において、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100及び圧力検出モジュール400は、ディスプレイモジュール200の前面に付着されてもよい。これにより、ディスプレイモジュール200のディスプレイスクリーンを保護して、タッチセンサパネル100のタッチ検出の感度を高めることができる。     In the touch input device 1000 including the display module 200, the touch sensor panel 100 and the pressure detection module 400 for detecting a touch position may be attached to the front surface of the display module 200. Thereby, the display screen of the display module 200 can be protected and the sensitivity of touch detection of the touch sensor panel 100 can be increased.
この時、圧力検出モジュール400は、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100と別個に動作することもできるので、例えば、圧力検出モジュール400は、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100と独立して圧力だけを検出するように構成されてもよい。また、圧力検出モジュール400は、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100と結合してタッチ圧力を検出するように構成されてもよい。例えば、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100に含まれた駆動電極TXと受信電極RXのうち少なくとも一つの電極は、タッチ圧力を検出するのに用いられてもよい。     At this time, the pressure detection module 400 can operate separately from the touch sensor panel 100 for detecting the touch position. For example, the pressure detection module 400 includes the touch sensor panel 100 for detecting the touch position. It may be configured to detect only pressure independently. Further, the pressure detection module 400 may be configured to detect the touch pressure in combination with the touch sensor panel 100 for detecting the touch position. For example, at least one of the drive electrode TX and the reception electrode RX included in the touch sensor panel 100 for detecting the touch position may be used to detect the touch pressure.
図3において、圧力検出モジュール400は、タッチセンサパネル100と結合してタッチ圧力を検出できる場合を例示する。図3において、圧力検出モジュール400は、前記タッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200との間を離隔させるスペーサ層420を含む。圧力検出モジュール400は、スペーサ層420を通じてタッチセンサパネル100と離隔した基準電位層を含んでもよい。この時、ディスプレイモジュール200は、基準電位層として機能することができる。     In FIG. 3, the pressure detection module 400 exemplifies a case where the touch pressure can be detected by being combined with the touch sensor panel 100. In FIG. 3, the pressure detection module 400 includes a spacer layer 420 that separates the touch sensor panel 100 and the display module 200. The pressure detection module 400 may include a reference potential layer separated from the touch sensor panel 100 through the spacer layer 420. At this time, the display module 200 can function as a reference potential layer.
基準電位層は、駆動電極TXと受信電極RXとの間に生成された静電容量101に変化を引き起こさせるようにする任意の電位を有してもよい。例えば、基準電位層は、グランド(ground)電位を有するグランド層であってもよい。基準電位層は、ディスプレイモジュール200のグランド(ground)層であってもよい。この時、基準電位層は、タッチセンサパネル100の2次元平面と平行した平面を有してもよい。     The reference potential layer may have an arbitrary potential that causes a change in the capacitance 101 generated between the drive electrode TX and the reception electrode RX. For example, the reference potential layer may be a ground layer having a ground potential. The reference potential layer may be a ground layer of the display module 200. At this time, the reference potential layer may have a plane parallel to the two-dimensional plane of the touch sensor panel 100.
図3に示されたように、タッチセンサパネル100と基準電位層であるディスプレイモジュール200とは、離隔して位置する。この時、タッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200の接着方法の差によって、タッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200との間のスペーサ層420は、エアギャップ(air gap)で具現されてもよい。     As shown in FIG. 3, the touch sensor panel 100 and the display module 200 that is the reference potential layer are spaced apart. At this time, the spacer layer 420 between the touch sensor panel 100 and the display module 200 may be implemented with an air gap due to a difference in bonding method between the touch sensor panel 100 and the display module 200.
この時、タッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200とを固定するために、両面接着テープ430(DAT:Double Adhesive Tape)が用いられてもよい。例えば、タッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200は、それぞれの面積が重ねられた形態であり、タッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200それぞれの端領域において両面接着テープ430を介して二つの層が接着されるが、残りの領域においてタッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200とが所定の距離dに離隔されてもよい。     At this time, in order to fix the touch sensor panel 100 and the display module 200, a double-sided adhesive tape 430 (DAT: Double Adhesive Tape) may be used. For example, the touch sensor panel 100 and the display module 200 have a form in which the respective areas are overlapped, and two layers are bonded via the double-sided adhesive tape 430 in each end region of the touch sensor panel 100 and the display module 200. However, the touch sensor panel 100 and the display module 200 may be separated by a predetermined distance d in the remaining area.
一般的に、タッチセンサパネル100の撓みなしにタッチ表面をタッチする場合でも、駆動電極TXと受信電極RXとの間の静電容量101:Cmが変化する。すなわち、タッチセンサパネル100に対するタッチの際に、相互静電容量Cm:101が基本相互静電容量に比べて減少する。これは指のような導体である客体がタッチセンサパネル100に近接した場合、客体がグランドGNDの役割をして相互静電容量Cm:101のフリンジング静電容量(fringing capacitance)が客体に吸収されるためである。基本相互静電容量は、タッチセンサパネル100に対するタッチがない場合に、駆動電極TXと受信電極RXとの間の相互静電容量の値である。     In general, even when the touch surface is touched without bending the touch sensor panel 100, the capacitance 101: Cm between the drive electrode TX and the reception electrode RX changes. That is, when the touch sensor panel 100 is touched, the mutual capacitance Cm: 101 decreases compared to the basic mutual capacitance. This is because, when an object that is a conductor such as a finger comes close to the touch sensor panel 100, the object acts as a ground GND, and a fringing capacitance of mutual capacitance Cm: 101 is absorbed by the object. It is to be done. The basic mutual capacitance is a value of the mutual capacitance between the drive electrode TX and the reception electrode RX when there is no touch on the touch sensor panel 100.
タッチセンサパネル100のタッチ表面である上部表面を客体でタッチする際に圧力が加えられた場合、タッチセンサパネル100が撓み得る。この時、駆動電極TXと受信電極RXとの間の相互静電容量101:Cmの値はさらに減少する。これは、タッチセンサパネル100が撓んでタッチセンサパネル100と基準電位層との間の距離がdからd’に減少することによって、前記相互静電容量101:Cmのフリンジング静電容量が客体だけでなく基準電位層にも吸収されるためである。タッチの客体が不導体である場合には、相互静電容量Cmの変化は、単にタッチセンサパネル100と基準電位層との間の距離変化d−d’のみに起因してもよい。     When pressure is applied when an upper surface, which is a touch surface of the touch sensor panel 100, is touched with an object, the touch sensor panel 100 may bend. At this time, the value of the mutual capacitance 101: Cm between the drive electrode TX and the reception electrode RX further decreases. This is because the fringing capacitance of the mutual capacitance 101: Cm is changed to the object when the touch sensor panel 100 is bent and the distance between the touch sensor panel 100 and the reference potential layer is decreased from d to d ′. This is because it is absorbed not only by the reference potential layer. When the touch object is a non-conductor, the change in the mutual capacitance Cm may be caused solely by the distance change d-d 'between the touch sensor panel 100 and the reference potential layer.
以上で詳しく見たように、ディスプレイモジュール200上にタッチセンサパネル100及び圧力検出モジュール400を含んでタッチ入力装置1000を構成することによって、タッチ位置だけでなくタッチ圧力を同時に検出することができる。     As described in detail above, by configuring the touch input device 1000 including the touch sensor panel 100 and the pressure detection module 400 on the display module 200, not only the touch position but also the touch pressure can be detected simultaneously.
しかし、図3に示されたように、タッチセンサパネル100だけでなく圧力検出モジュール400までディスプレイモジュール200の上部に配置させる場合、ディスプレイモジュールのディスプレイ特性が低下する問題点が発生する。特に、ディスプレイモジュール200の上部にエアギャップ420を含む場合に、ディスプレイモジュールの視認性及び光透過率が低下することがある。     However, as shown in FIG. 3, when not only the touch sensor panel 100 but also the pressure detection module 400 is arranged on the upper part of the display module 200, there is a problem that display characteristics of the display module are deteriorated. In particular, when the air gap 420 is included in the upper part of the display module 200, the visibility and light transmittance of the display module may be reduced.
したがって、このような問題点が発生することを防止するために、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200との間にエアギャップを配置せずに、OCA(Optically Clear Adhesive)のような接着剤でタッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200とが完全ラミネーション(lamination)されてもよい。     Accordingly, in order to prevent the occurrence of such a problem, an optical gap is not provided between the touch sensor panel 100 for detecting the touch position and the display module 200, and OCA (Optically Clear Adhesive). The touch sensor panel 100 and the display module 200 may be completely laminated with an adhesive.
図4aは、本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置1000の断面図である。本実施形態によるタッチ入力装置1000において、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル100とディスプレイモジュール200との間が接着剤で完全ラミネーションされる。これによりタッチセンサパネル100のタッチ表面を通じて確認できるディスプレイモジュール200のディスプレイの色の鮮明度、視認性、及び光透過性が向上してもよい。     FIG. 4a is a cross-sectional view of a touch input device 1000 according to still another embodiment of the present invention. In the touch input device 1000 according to the present embodiment, the touch sensor panel 100 for detecting the touch position and the display module 200 are completely laminated with an adhesive. Accordingly, the color clarity, visibility, and light transmission of the display of the display module 200 that can be confirmed through the touch surface of the touch sensor panel 100 may be improved.
図4ないし図7、そしてこれを参照した説明において、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000として、タッチセンサパネル100がディスプレイモジュール200上に接着剤でラミネーションされて付着したものを例示するが、タッチセンサパネル100が図2b及び図2cなどに示されたように、ディスプレイモジュール200の内部に配置される場合も含んでいてもよい。より具体的に、図4ないし図7において、タッチセンサパネル100がディスプレイモジュール200を覆うことが示されているが、タッチセンサパネル100は、ディスプレイモジュール200の内部に位置して、ディスプレイモジュール200がガラスのようなカバー層で覆われたタッチ入力装置1000が本発明の実施形態に用いられてもよい。     4 to 7 and the description with reference thereto, as an example of the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention, the touch sensor panel 100 is adhered to the display module 200 by being laminated with an adhesive. The touch sensor panel 100 may be disposed inside the display module 200 as shown in FIGS. 2b and 2c. More specifically, FIGS. 4 to 7 illustrate that the touch sensor panel 100 covers the display module 200. However, the touch sensor panel 100 is located inside the display module 200, and the display module 200 is A touch input device 1000 covered with a cover layer such as glass may be used in an embodiment of the present invention.
本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000は、携帯電話(cell phone)、PDA(Personal Data Assistant)、スマートフォン(smartphone)、タブレットPC(taplet Personal Computer)、MP3プレーヤー、ノートブック(notebook)などのようなタッチスクリーンを含む電子装置を含んでもよい。     The touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention is a mobile phone (cell phone), a PDA (Personal Data Assistant), a smartphone (smartphone), a tablet PC (tablet personal computer), an MP3 player, a notebook (notebook) or the like. An electronic device including a simple touch screen may be included.
本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000において、基板300は、例えばタッチ入力装置1000の最外郭をなす機構であるカバー320と共にタッチ入力装置1000の作動のための回路基板及び/又はバッテリーが位置することができる実装空間310などを覆うハウジング(housing)の機能を遂行することができる。この時、タッチ入力装置1000の作動のための回路基板には、メインボード(main board)として中央処理ユニットであるCPU(central processing unit)又はAP(application processor)などが実装されていてもよい。基板300を通じてディスプレイモジュール200とタッチ入力装置1000の作動のための回路基板及び/又はバッテリーが分離し、ディスプレイモジュール200で発生する電気的ノイズが遮断されてもよい。     In the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention, a circuit board and / or a battery for the operation of the touch input device 1000 is located on the substrate 300 together with a cover 320 that is a mechanism that forms the outermost part of the touch input device 1000, for example. A housing function that covers the mounting space 310 may be performed. At this time, a central processing unit (CPU) or an application processor (AP) that is a central processing unit may be mounted on the circuit board for operating the touch input device 1000 as a main board. A circuit board and / or a battery for operating the display module 200 and the touch input device 1000 may be separated through the substrate 300, and electrical noise generated in the display module 200 may be blocked.
タッチ入力装置1000において、タッチセンサパネル100又は前面カバー層が、ディスプレイモジュール200、基板300、及び実装空間310より広く形成されてもよく、これによりカバー320がタッチセンサパネル100と共にディスプレイモジュール200、基板300及び回路基板310を覆うように、カバー320が形成されてもよい。     In the touch input device 1000, the touch sensor panel 100 or the front cover layer may be formed wider than the display module 200, the substrate 300, and the mounting space 310, so that the cover 320 together with the touch sensor panel 100 may be formed. A cover 320 may be formed to cover 300 and the circuit board 310.
本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチセンサパネル100を通じてタッチ位置を検出し、ディスプレイモジュール200と基板300との間に圧力検出モジュール400を配置してタッチ圧力を検出することができる。     The touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention can detect a touch position through the touch sensor panel 100 and can detect the touch pressure by disposing the pressure detection module 400 between the display module 200 and the substrate 300. .
圧力検出モジュール400は、例えば、エアギャップ(air gap)からなったスペーサ層420を含んで構成され、これに対しては図4bないし図7bを参照して詳しく見てみる。スペーサ層420は、実施形態により衝撃吸収物質からなってもよい。スペーサ層420は、実施形態により誘電物質(dielectric material)で満たされてもよい。     The pressure detection module 400 includes, for example, a spacer layer 420 formed of an air gap, which will be described in detail with reference to FIGS. 4B to 7B. The spacer layer 420 may be made of a shock absorbing material according to an embodiment. The spacer layer 420 may be filled with a dielectric material according to an embodiment.
図4bは、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000の斜視図である。図4bに示されたように、本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000において、圧力検出モジュール400は、ディスプレイモジュール200と基板300を離隔させるスペーサ層420、及びスペーサ層420内に位置する電極450及び460を含んでもよい。以下で、タッチセンサパネル100に含まれた電極と区分が明確なように、圧力を検出するための電極450及び460を圧力電極450及び460と指称する。この時、圧力電極450及び460は、ディスプレイパネルの前面でない後面に含まれるので、透明物質だけでなく不透明物質で構成されることも可能である。     FIG. 4b is a perspective view of the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention. 4B, in the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention, the pressure detection module 400 includes a spacer layer 420 that separates the display module 200 and the substrate 300, and an electrode 450 that is positioned in the spacer layer 420. And 460 may be included. Hereinafter, the electrodes 450 and 460 for detecting pressure are referred to as pressure electrodes 450 and 460 so that the electrodes and the sections included in the touch sensor panel 100 are clear. At this time, since the pressure electrodes 450 and 460 are included in the rear surface that is not the front surface of the display panel, the pressure electrodes 450 and 460 may be formed of an opaque material as well as a transparent material.
この時、スペーサ層420を維持するために、基板300の上部の縁に沿って所定の厚さを有する接着テープ440が形成されてもよい。図4bにおいて、接着テープ440は基板300のすべての縁(例えば、四角形の4辺)に形成されたものが示されているが、接着テープ440は基板の縁のうち少なくとも一部(例えば、四角形の3辺)にのみ形成されてもよい。実施形態により、接着テープ440は、基板300の上部面又はディスプレイモジュール200の下部面に形成されてもよい。接着テープ440は、基板300とディスプレイモジュール200を同一の電位に作るために伝導性テープであってもよい。また、接着テープ440は、両面接着テープであってもよく、接着テープ440は、弾性のない物質で構成されてもよい。本発明の一実施形態において、ディスプレイモジュール200に圧力が印加される場合、ディスプレイモジュール200が撓み得るので、接着テープ440が圧力によって形体の変形がなくても、タッチ圧力の大きさを検出することができる。     At this time, an adhesive tape 440 having a predetermined thickness may be formed along the upper edge of the substrate 300 in order to maintain the spacer layer 420. In FIG. 4b, the adhesive tape 440 is shown formed on all edges (for example, four sides of a square) of the substrate 300, but the adhesive tape 440 is at least a part of the edge of the substrate (for example, a square). 3 sides). According to the embodiment, the adhesive tape 440 may be formed on the upper surface of the substrate 300 or the lower surface of the display module 200. The adhesive tape 440 may be a conductive tape to make the substrate 300 and the display module 200 at the same potential. Further, the adhesive tape 440 may be a double-sided adhesive tape, and the adhesive tape 440 may be made of an inelastic material. In an exemplary embodiment of the present invention, when pressure is applied to the display module 200, the display module 200 may bend, so that the adhesive tape 440 detects the magnitude of the touch pressure even when the shape is not deformed by the pressure. Can do.
図4cは、本発明の一実施形態による圧力電極パターンを含むタッチ入力装置の断面図である。図4cに示されたように、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000において、圧力電極450、460は、スペーサ層420内として基板300上に形成されてもよい。     FIG. 4c is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode pattern according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4 c, in the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention, the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the substrate 300 as in the spacer layer 420.
圧力検出のための圧力電極は、第1電極450と第2電極460とを含んでもよい。この時、第1電極450と第2電極460のうち、いずれか一つは駆動電極であってもよく、残りの一つは受信電極であってもよい。駆動電極に駆動信号を印加して受信電極を通じて感知信号を取得することができる。電圧が印加されると、第1電極450と第2電極460との間に相互静電容量が生成されてもよい。     The pressure electrode for pressure detection may include a first electrode 450 and a second electrode 460. At this time, one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be a drive electrode, and the remaining one may be a reception electrode. A sensing signal can be acquired through the receiving electrode by applying a driving signal to the driving electrode. When a voltage is applied, a mutual capacitance may be generated between the first electrode 450 and the second electrode 460.
図4dは、図4cに示されたタッチ入力装置1000に圧力が印加された場合の断面図である。ディスプレイモジュール200の下部面は、ノイズ遮蔽のためにグランド(ground)電位を有してもよい。客体500を通じてタッチセンサパネル100の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサパネル100及びディスプレイモジュール200は撓み得る。これによりグランド電位面と圧力電極パターン450、460との間の距離dがd’に減少する。このような場合、前記距離dの減少によりディスプレイモジュール200の下部面にフリンジング静電容量が吸収されるので、第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量は減少する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号において、相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。     FIG. 4D is a cross-sectional view when a pressure is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 4C. The lower surface of the display module 200 may have a ground potential for noise shielding. When pressure is applied to the surface of the touch sensor panel 100 through the object 500, the touch sensor panel 100 and the display module 200 may bend. As a result, the distance d between the ground potential surface and the pressure electrode patterns 450 and 460 is reduced to d '. In such a case, since the fringing capacitance is absorbed by the lower surface of the display module 200 due to the decrease in the distance d, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 decreases. Accordingly, it is possible to calculate the magnitude of the touch pressure by acquiring the reduction amount of the mutual capacitance in the sensing signal acquired through the receiving electrode.
本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000において、ディスプレイモジュール200は、圧力を印加するタッチによって撓んだり押されてもよい。ディスプレイモジュール200は、タッチの位置で最も大きい変形を示すように撓んだり押されてもよい。実施形態によりディスプレイモジュール200が撓んだり押される時、最も大きい変形を示す位置は、前記タッチ位置と一致しないこともあるが、ディスプレイモジュール200は、少なくとも前記タッチ位置で撓み又は押されることを示すことができる。例えば、タッチ位置がディスプレイモジュール200の縁及び端などに近接する場合、ディスプレイモジュール200が撓んだり押される程度が最も大きい位置はタッチ位置と異なり得るが、ディスプレイモジュール200は、少なくとも前記タッチ位置で撓み又は押されることを示すことができる。     In the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention, the display module 200 may be bent or pressed by a touch applying pressure. The display module 200 may be flexed or pushed to show the greatest deformation at the touch location. When the display module 200 is bent or pressed according to the embodiment, the position showing the greatest deformation may not coincide with the touch position, but the display module 200 indicates that the display module 200 is bent or pressed at least at the touch position. be able to. For example, when the touch position is close to the edge or the edge of the display module 200, the position where the display module 200 is most bent or pushed may be different from the touch position, but the display module 200 is at least the touch position. It can be shown that it is deflected or pushed.
この時、基板300の上部面もまたノイズ遮蔽のためにグランド電位を有してもよい。したがって、基板300と圧力電極450、460が短絡(short circuit)することを防止するために、圧力電極450、460は絶縁層470上に形成されてもよい。図8は、本発明の実施形態による圧力電極の付着構造を例示する。図8(a)を参照して説明すると、圧力電極450、460は、基板300上に第1絶縁層470を位置させた後、圧力電極450、460を形成して構成されてもよい。また、実施形態により圧力電極450、460が形成された第1絶縁層470を基板300上に付着して形成することができる。また、実施形態により、圧力電極は、基板300又は基板300上の第1絶縁層470上に圧力電極パターンに相応する貫通孔を有するマスク(mask)を位置させた後、伝導性スプレー(spray)を噴射することによって形成されてもよい。     At this time, the upper surface of the substrate 300 may also have a ground potential for noise shielding. Accordingly, the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the insulating layer 470 in order to prevent the substrate 300 and the pressure electrodes 450 and 460 from being short-circuited. FIG. 8 illustrates a pressure electrode attachment structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8A, the pressure electrodes 450 and 460 may be configured by forming the pressure electrodes 450 and 460 after the first insulating layer 470 is positioned on the substrate 300. In addition, the first insulating layer 470 on which the pressure electrodes 450 and 460 are formed may be attached to the substrate 300 according to the embodiment. Further, according to the embodiment, the pressure electrode may be formed by conducting a conductive spray after positioning a mask having a through hole corresponding to the pressure electrode pattern on the substrate 300 or the first insulating layer 470 on the substrate 300. It may be formed by spraying.
また、ディスプレイモジュール200の下部面がグランド電位を有する場合、基板300上に位置した圧力電極450、460とディスプレイモジュール300とが短絡するのを防止するために、圧力電極450、460は追加の第2絶縁層471で圧力電極450、460を覆うことができる。また、第1絶縁層470上に形成された圧力電極450、460を追加の第2絶縁層471で覆った後、一体型で基板300上に付着して圧力検出モジュール400を形成することができる。     In addition, when the lower surface of the display module 200 has a ground potential, the pressure electrodes 450 and 460 may be added to prevent the short-circuit between the pressure electrodes 450 and 460 positioned on the substrate 300 and the display module 300. The pressure electrodes 450 and 460 can be covered with the two insulating layers 471. In addition, after the pressure electrodes 450 and 460 formed on the first insulating layer 470 are covered with the additional second insulating layer 471, the pressure detection module 400 can be formed by adhering to the substrate 300 in an integrated manner. .
図8(a)を参照して説明された圧力電極450、460の付着構造及び方法は、圧力電極450、460がディスプレイモジュール200に付着する場合にも適用されてもよい。圧力電極450、460がディスプレイモジュール200に付着する場合は、図4eと関連してさらに詳しく説明される。     The attachment structure and method of the pressure electrodes 450 and 460 described with reference to FIG. 8A may be applied when the pressure electrodes 450 and 460 are attached to the display module 200. The case where the pressure electrodes 450, 460 adhere to the display module 200 will be described in more detail in connection with FIG. 4e.
また、タッチ入力装置1000の種類及び/又は具現方式により、圧力電極450、460が付着する基板300又はディスプレイモジュール200がグランド電位を示さないか、もしくは弱いグランド電位を示してもよい。このような場合、本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000は、基板300又はディスプレイモジュール200と絶縁層470との間にグランド電極(ground electrode:図示せず)をさらに含んでもよい。実施形態により、グランド電極と基板300又はディスプレイモジュール200との間には、また別の絶縁層(図示せず)をさらに含んでもよい。この時、グランド電極(図示せず)は、圧力電極である第1電極450と第2電極460との間に生成される静電容量の大きさが非常に大きくなるのを防止することができる。     Further, depending on the type and / or implementation method of the touch input device 1000, the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure electrodes 450 and 460 are attached may not show a ground potential or may show a weak ground potential. In this case, the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may further include a ground electrode (not shown) between the substrate 300 or the display module 200 and the insulating layer 470. According to the embodiment, another insulating layer (not shown) may be further included between the ground electrode and the substrate 300 or the display module 200. At this time, the ground electrode (not shown) can prevent the capacitance generated between the first electrode 450 and the second electrode 460, which are pressure electrodes, from becoming very large. .
以上で説明した圧力電極450、460の形成及び付着方法は、以下の実施形態にも同様に適用することができる。     The method for forming and attaching the pressure electrodes 450 and 460 described above can be similarly applied to the following embodiments.
図4eは、本発明の一実施形態による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。ここでは、圧力電極450、460が基板300上に形成されたことが例示されているが、圧力電極450、460は、ディスプレイモジュール200の下部面上に形成されても構わない。この時、基板300はグランド電位を有してもよい。したがって、タッチセンサパネル100のタッチ表面をタッチすることにより、基板300と圧力電極450、460との間の距離dが減少して、結果的に第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量の変化を引き起こすことができる。     FIG. 4e is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. Here, it is exemplified that the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300, but the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the lower surface of the display module 200. At this time, the substrate 300 may have a ground potential. Accordingly, by touching the touch surface of the touch sensor panel 100, the distance d between the substrate 300 and the pressure electrodes 450 and 460 is decreased, and as a result, the distance between the first electrode 450 and the second electrode 460 is decreased. A change in mutual capacitance can be caused.
図4fは、圧力電極パターンを例示する。図4fでは、第1電極450と第2電極460とが基板300上に形成された場合を示す。第1電極450と第2電極460との間の静電容量は、ディスプレイモジュール200の下部面と圧力電極450、460との間の距離によって変わり得る。     FIG. 4f illustrates the pressure electrode pattern. FIG. 4 f shows a case where the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed on the substrate 300. The capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 may vary depending on the distance between the lower surface of the display module 200 and the pressure electrodes 450 and 460.
図4gは、さらに他の圧力電極パターンを例示する。図4gにおいて、圧力電極450、460は、ディスプレイモジュール200の下部面上に形成された場合を示す。     FIG. 4g illustrates yet another pressure electrode pattern. In FIG. 4 g, the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the lower surface of the display module 200.
図4h及び図4iは、本発明の実施形態に適用され得る圧力電極パターン450、460を例示する。第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量が変化することによってタッチ圧力の大きさを検出する時、検出の正確度を高めるために必要な静電容量の範囲を生成するように、第1電極450と第2電極460のパターンを形成する必要がある。第1電極450と第2電極460とが互いに向かい合う面積が大きいか、もしくは長さが長いほど、生成される静電容量の大きさが大きくなってもよい。したがって、必要な静電容量の範囲により、第1電極450と第2電極460との間の向かい合う面積の大きさ、長さ及び形状などを調節して設計することができる。図4h及び図4iには、第1電極450と第2電極460とが同一の層に形成される場合として、第1電極450と第2電極460とが互いに向かい合う長さが相対的に長いように圧力電極が形成された場合を例示する。     4h and 4i illustrate pressure electrode patterns 450, 460 that can be applied to embodiments of the present invention. When the magnitude of the touch pressure is detected by changing the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460, a capacitance range necessary for increasing the detection accuracy is generated. Thus, it is necessary to form a pattern of the first electrode 450 and the second electrode 460. The larger the area where the first electrode 450 and the second electrode 460 face each other, or the longer the length, the greater the capacitance generated. Therefore, the size, length, shape, and the like of the facing area between the first electrode 450 and the second electrode 460 can be adjusted and designed according to the required capacitance range. In FIGS. 4h and 4i, the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed in the same layer, and the length of the first electrode 450 and the second electrode 460 facing each other is relatively long. The case where a pressure electrode is formed is illustrated.
上の説明では、第1電極450と第2電極460は、同一の層に形成されたもので示されているが、第1電極450と第2電極460は、実施形態により互いに異なる層に具現されても構わない。図8(b)は、第1電極450と第2電極460とが互いに異なる層に具現された場合の付着構造を例示する。図8(b)に例示されたように、第1電極450は第1絶縁層470上に形成され、第2電極460は第1電極450上に位置する第2絶縁層471上に形成されてもよい。実施形態により、第2電極460は第3絶縁層472で覆われてもよい。この時、第1電極450と第2電極460とは互いに異なる層に位置するので、互いにオーバーラップ(overlap)するように具現されてもよい。例えば、第1電極450と第2電極460とは、図1を参照して説明されたタッチセンサパネル100に含まれたMXNの構造で配列された駆動電極TXと受信電極RXのパターンと類似するように形成されてもよい。この時、M及びNは、1以上の自然数であってもよい。     In the above description, the first electrode 450 and the second electrode 460 are shown as being formed in the same layer, but the first electrode 450 and the second electrode 460 may be implemented in different layers according to the embodiment. It does not matter. FIG. 8B illustrates an attachment structure when the first electrode 450 and the second electrode 460 are embodied in different layers. As illustrated in FIG. 8B, the first electrode 450 is formed on the first insulating layer 470, and the second electrode 460 is formed on the second insulating layer 471 located on the first electrode 450. Also good. According to the embodiment, the second electrode 460 may be covered with a third insulating layer 472. At this time, since the first electrode 450 and the second electrode 460 are located in different layers, the first electrode 450 and the second electrode 460 may be overlapped with each other. For example, the first electrode 450 and the second electrode 460 are similar to the patterns of the driving electrode TX and the receiving electrode RX arranged in the MXN structure included in the touch sensor panel 100 described with reference to FIG. It may be formed as follows. At this time, M and N may be one or more natural numbers.
本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000において、タッチ圧力は第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量の変化から検出されると説明したが、圧力電極450、460が第1電極450と第2電極460の何れか一つの圧力電極のみを含むように構成されてもよく、このような場合、一つの圧力電極とグランド層(ディスプレイモジュール200又は基板300)との間の静電容量の変化を検出することによって、タッチ圧力の大きさを検出することもできる。     In the touch input device 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention, it is described that the touch pressure is detected from a change in mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460. Only one pressure electrode of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be included, and in such a case, between one pressure electrode and the ground layer (the display module 200 or the substrate 300). It is also possible to detect the magnitude of the touch pressure by detecting the change in the electrostatic capacity.
例えば、図4cにおいて、圧力電極は第1電極450のみを含んで構成されてもよく、この時、ディスプレイモジュール200と第1電極450との間の距離変化によって引き起こされる第1電極450とディスプレイモジュール200との間の静電容量の変化からタッチ圧力の大きさを検出することができる。タッチ圧力が大きくなることによって距離dが減少するので、ディスプレイモジュール200と第1電極450との間の静電容量は、タッチ圧力が増加するほど大きくなり得る。これは、図4eと関連した実施形態にも同様に適用されてもよい。この時、圧力電極は、相互静電容量の変化量の検出精度を高めるために必要な、くし形状又はフォーク形状を有する必要はなく、図5bに例示されたように、板(例えば、四角板)形状を有してもよい。     For example, in FIG. 4c, the pressure electrode may be configured to include only the first electrode 450, and at this time, the first electrode 450 and the display module caused by a change in the distance between the display module 200 and the first electrode 450. The magnitude of the touch pressure can be detected from the change in capacitance with the 200. Since the distance d decreases as the touch pressure increases, the capacitance between the display module 200 and the first electrode 450 may increase as the touch pressure increases. This may be applied to the embodiment associated with FIG. 4e as well. At this time, the pressure electrode does not need to have a comb shape or a fork shape, which is necessary for increasing the detection accuracy of the change amount of the mutual capacitance, and as illustrated in FIG. ) May have a shape.
図8(c)は、圧力電極が第1電極450のみを含んで具現された場合の付着構造を例示する。図8(c)に例示されたように、第1電極450は、基板300又はディスプレイモジュール200上に位置した第1絶縁層470上に形成されてもよい。また、実施形態により第1電極450は第2絶縁層471で覆われてもよい。     FIG. 8C illustrates an attachment structure when the pressure electrode is implemented to include only the first electrode 450. As illustrated in FIG. 8C, the first electrode 450 may be formed on the first insulating layer 470 located on the substrate 300 or the display module 200. In addition, the first electrode 450 may be covered with the second insulating layer 471 according to the embodiment.
図5aは、本発明の一実施形態による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。本発明の一実施形態による圧力電極450、460は、スペーサ層420内として基板300の上部面及びディスプレイモジュール200の下部面上に形成されてもよい。     FIG. 5a is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. The pressure electrodes 450 and 460 according to an embodiment of the present invention may be formed on the upper surface of the substrate 300 and the lower surface of the display module 200 as the spacer layer 420.
圧力検出のための圧力電極パターンは、第1電極450と第2電極460を含んでもよい。この時、第1電極450と第2電極460の何れか一つは基板300上に形成され、残りの一つはディスプレイモジュール200の下部面上に形成されてもよい。図5aにおいては、第1電極450が基板300上に形成され、第2電極460がディスプレイモジュール200の下部面上に形成されたことを例示する。     The pressure electrode pattern for pressure detection may include a first electrode 450 and a second electrode 460. At this time, any one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed on the substrate 300 and the remaining one may be formed on the lower surface of the display module 200. FIG. 5 a illustrates that the first electrode 450 is formed on the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200.
客体500を通じてタッチセンサパネル100の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサパネル100及びディスプレイモジュール200は撓み得る。これにより、第1電極450及び第2電極460との間の距離dが減少する。このような場合、前記距離dの減少により、第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量は増加する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号から相互静電容量の増加量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。     When pressure is applied to the surface of the touch sensor panel 100 through the object 500, the touch sensor panel 100 and the display module 200 may bend. Thereby, the distance d between the first electrode 450 and the second electrode 460 decreases. In such a case, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 increases as the distance d decreases. Therefore, the magnitude of the touch pressure can be calculated by acquiring the amount of increase in mutual capacitance from the sensing signal acquired through the receiving electrode.
図5bは、本発明のさらに他の実施形態による圧力電極パターンを例示する。図5bでは、第1電極450が基板300の上部面上に形成され、第2電極460がディスプレイモジュール200の下部面に形成されたことが示される。図5bに示されたように、第1電極450と第2電極460とは互いに異なる層に形成されるので、上の実施形態とは異なり、第1電極450及び第2電極460は、くし形状又はフォーク形状を有する必要はなく、板形状(例えば、四角板形状)を有してもよい。     FIG. 5b illustrates a pressure electrode pattern according to yet another embodiment of the present invention. FIG. 5 b shows that the first electrode 450 is formed on the upper surface of the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200. As shown in FIG. 5b, since the first electrode 450 and the second electrode 460 are formed in different layers, unlike the above embodiment, the first electrode 450 and the second electrode 460 have a comb shape. Or it is not necessary to have a fork shape, and you may have a plate shape (for example, square plate shape).
図8(d)は、第1電極450が基板300上に付着し、第2電極460がディスプレイモジュール200に付着した場合の付着構造を例示する。図8(d)に例示されたように、第1電極450は、基板300上に形成された第1絶縁層470−2上に位置し、第1電極450は第2絶縁層471−2によって覆われていてもよい。また、第2電極460はディスプレイモジュール200の下部面上に形成された第1絶縁層470−1上に位置し、第2電極460は第2絶縁層471−1によって覆われていてもよい。     FIG. 8D illustrates an attachment structure when the first electrode 450 is attached on the substrate 300 and the second electrode 460 is attached to the display module 200. As illustrated in FIG. 8D, the first electrode 450 is located on the first insulating layer 470-2 formed on the substrate 300, and the first electrode 450 is formed by the second insulating layer 471-2. It may be covered. The second electrode 460 may be positioned on the first insulating layer 470-1 formed on the lower surface of the display module 200, and the second electrode 460 may be covered with the second insulating layer 471-1.
図8(a)と関連して説明されたことと同様に、圧力電極450、460が付着する基板300又はディスプレイモジュール200がグランド電位を示さないか、もしくは弱いグランド電位を示す場合、図8(a)ないし図8(d)において第1絶縁層470、470−1、470−2の間にグランド電極(図示せず)をさらに含んでもよい。この時、グランド電極(図示せず)と圧力電極450、460が付着する基板300又はディスプレイモジュール200の間には、追加の絶縁層(図示せず)をさらに含んでもよい。     Similar to that described in connection with FIG. 8A, when the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure electrodes 450 and 460 are attached does not show a ground potential or shows a weak ground potential, FIG. In FIGS. 8A to 8D, a ground electrode (not shown) may be further included between the first insulating layers 470, 470-1, and 470-2. At this time, an additional insulating layer (not shown) may be further included between the ground electrode (not shown) and the substrate 300 or the display module 200 to which the pressure electrodes 450 and 460 are attached.
以上で詳しく見たように、本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000は、圧力電極450、460で発生する静電容量の変化を感知する。したがって、第1電極450と第2電極460のうち駆動電極には駆動信号が印加される必要があり、受信電極から感知信号を取得して静電容量の変化量からタッチ圧力を算出しなければならない。実施形態により、圧力検出モジュール400の動作のためのタッチセンシングICを追加で含むことも可能である。     As described above in detail, the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention senses a change in capacitance generated at the pressure electrodes 450 and 460. Therefore, a drive signal needs to be applied to the drive electrode of the first electrode 450 and the second electrode 460, and the touch pressure cannot be calculated from the change in capacitance by obtaining a sensing signal from the reception electrode. Don't be. According to the embodiment, a touch sensing IC for the operation of the pressure detection module 400 may be additionally included.
以下では、さらに他の実施形態によるタッチ入力装置1000について説明し、図4aないし図5bとの相違点を中心に説明する。本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置1000においては、別のスペーサ層及び/又は基準電位層を製作することなしにディスプレイモジュール200の内部又は外部に存在するエアギャップ(air gap)及び/又は電位層を使用してタッチ圧力を検出することができ、これに対しては図6aないし図7bを参照して詳しく見てみる。     Hereinafter, a touch input device 1000 according to still another embodiment will be described, focusing on differences from FIGS. 4a to 5b. In the touch input device 1000 according to another exemplary embodiment of the present invention, an air gap existing inside or outside the display module 200 and / or without forming a separate spacer layer and / or a reference potential layer, and / or Alternatively, the potential pressure can be used to detect touch pressure, which will be discussed in detail with reference to FIGS. 6a-7b.
図6aは、本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置の断面図である。図6bは、本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置1000に含まれ得るディスプレイモジュール200の例示的な断面図である。     FIG. 6a is a cross-sectional view of a touch input device according to still another embodiment of the present invention. FIG. 6b is an exemplary cross-sectional view of a display module 200 that may be included in the touch input device 1000 according to still another embodiment of the present invention.
図6bにおいては、ディスプレイモジュール200としてLCDモジュールを例示する。図6bに示されたように、LCDモジュール200は、LCDパネル200Aとバックライトユニット(backlight unit)200Bを含んで構成されてもよい。LCDパネル200Aは、それ自体が発光することはできず、ただし、光を遮断ないし透過させる機能を遂行する。したがって、LCDパネル200Aの下部には光源が位置してLCDパネル200Aに光を照らし、画面には明るさと暗さだけでなく、色々と多様な色を有する情報を表現することになる。LCDパネル200Aは受動素子として自ら発光できないので、後面に均一な輝度分布を有する光源が要求される。LCDパネル200A及びバックライトユニット200Bの構造及び機能は公示の技術であり、以下で簡単に見てみる。     In FIG. 6 b, an LCD module is illustrated as the display module 200. As shown in FIG. 6b, the LCD module 200 may include an LCD panel 200A and a backlight unit 200B. The LCD panel 200A cannot emit light itself, but performs a function of blocking or transmitting light. Accordingly, a light source is positioned below the LCD panel 200A to illuminate the LCD panel 200A, and information having various colors as well as brightness and darkness is expressed on the screen. Since the LCD panel 200A cannot emit light as a passive element, a light source having a uniform luminance distribution on the rear surface is required. The structures and functions of the LCD panel 200A and the backlight unit 200B are publicly-known technologies and will be briefly described below.
LCDパネル200Aのためのバックライトユニット200Bは、数個の光学的部品(optical part)を含んでもよい。図6bでバックライトユニット200Bは、光拡散及び光向上シート231、導光板232及び反射板240を含んでもよい。この時、バックライトユニット200B)は、線光源(linear light source)または点光源(point light source)などの形態として導光板232の後面及び/又は側面に配置された光源(図示せず)を含んでもよい。実施形態により、導光板232と光拡散及び光向上シート231の端に支持部233をさらに含んでもよい。     The backlight unit 200B for the LCD panel 200A may include several optical parts. In FIG. 6b, the backlight unit 200B may include a light diffusion and light enhancement sheet 231, a light guide plate 232, and a reflection plate 240. At this time, the backlight unit 200B includes a light source (not shown) disposed on the rear surface and / or side surface of the light guide plate 232 in the form of a linear light source or a point light source. But you can. According to the embodiment, a support part 233 may be further included at the end of the light guide plate 232 and the light diffusion and light enhancement sheet 231.
導光板(light guide plate)232は、一般的に線光源又は点光源の形態である光源(図示せず)から、光を面光源の形態に変換してLCDパネル200Aに向かうようにする役割をすることができる。     The light guide plate 232 serves to convert light from a light source (not shown) generally in the form of a line light source or a point light source into a form of a surface light source toward the LCD panel 200A. can do.
導光板232から放出される光の一部がLCDパネル200Aの反対面に放出されて失われることがある。反射板240は、このような失われた光を導光板232に再入射させることができるように導光板232の下部に位置し、反射率が高い物質で構成されてもよい。     A part of the light emitted from the light guide plate 232 may be emitted to the opposite surface of the LCD panel 200A and lost. The reflection plate 240 may be formed of a material having a high reflectance and located under the light guide plate 232 so that the lost light can be incident on the light guide plate 232 again.
光拡散及び光向上シート231は、拡散シート(diffuser sheet)及び/又はプリズムシート(prism sheet)を含んでもよい。拡散シートは、導光板232から入射される光を拡散させる役割をする。例えば、導光板232のパターン(pattern)によって散乱した光は直接目に入ってくるため、導光板232のパターンがそのまま映ることになる。そのうえ、このようなパターンは、LCDパネル200Aを装着した後にも明確に感知することができるので、拡散シートはこのような導光板232のパターンを相殺させる役割を遂行することができる。     The light diffusion and light enhancement sheet 231 may include a diffuser sheet and / or a prism sheet. The diffusion sheet serves to diffuse light incident from the light guide plate 232. For example, since the light scattered by the pattern of the light guide plate 232 directly enters the eyes, the pattern of the light guide plate 232 is reflected as it is. In addition, since such a pattern can be clearly sensed even after the LCD panel 200A is mounted, the diffusion sheet can perform the role of canceling the pattern of the light guide plate 232.
拡散シートを過ぎれば、光の輝度は急激に落ちることになる。したがって、光を再びフォーカス(focus)させて光の輝度を向上させるようにプリズムシートが含まれてもよい。バックライトユニット200Bは、技術の変化、発展及び/又は実施形態により前述した構成と異なる構成を含んでもよく、また、前述した構成以外に追加的な構成をさらに含んでもよい。また、本発明の実施形態によるバックライトユニット200Bは、例えば、バックライトユニット200Bの光学的構成を外部の衝撃や異物流入による汚染などから保護するために、保護シート(protection sheet)をプリズムシートの上部にさらに含んでもよい。また、バックライトユニット200Bは、光源からの光損失を最小化にするため、実施形態により、ランプカバー(lamp cover)をさらに含んでもよい。また、バックライトユニット200Bは、バックライトユニット200Bの主要構成である導光板232、シート231及びランプ(図示せず)などが許容寸法に合うように、正確に分離組み立てが可能なようにする形態を維持するようにするフレーム(frame)をさらに含んでもよい。また、前述した構成それぞれは、2以上の別個の部分から成ってもよい。例えば、プリズムシートは、2つのプリズムシートで構成されてもよい。     After passing through the diffusion sheet, the brightness of the light drops sharply. Therefore, a prism sheet may be included so as to focus the light again and improve the brightness of the light. The backlight unit 200B may include a configuration different from the above-described configuration according to technology changes, developments, and / or embodiments, and may further include an additional configuration other than the above-described configuration. In addition, the backlight unit 200B according to the embodiment of the present invention includes a protection sheet (protection sheet) of a prism sheet in order to protect the optical configuration of the backlight unit 200B from, for example, external impact or contamination due to inflow of foreign matter. It may be further included in the upper part. Further, the backlight unit 200B may further include a lamp cover according to an embodiment to minimize light loss from the light source. In addition, the backlight unit 200B is configured such that the light guide plate 232, the sheet 231 and the lamp (not shown), which are the main components of the backlight unit 200B, can be accurately separated and assembled so as to meet the allowable dimensions. It may further include a frame for maintaining the above. Each of the above-described configurations may be composed of two or more separate parts. For example, the prism sheet may be composed of two prism sheets.
この時、導光板232と反射板240との間には、第1エアギャップ220−2が存在するように構成されてもよい。これにより、導光板232から反射板240への損失光が反射板240を通じて再び導光板232に再入射されてもよい。この時、エアギャップ220−2を維持できるように、導光板232と反射板240との間として、端には両面接着テープ221−2が含まれてもよい。     At this time, the first air gap 220-2 may exist between the light guide plate 232 and the reflection plate 240. Accordingly, the loss light from the light guide plate 232 to the reflection plate 240 may be incident again on the light guide plate 232 through the reflection plate 240. At this time, a double-sided adhesive tape 221-2 may be included at the end between the light guide plate 232 and the reflection plate 240 so that the air gap 220-2 can be maintained.
また、実施形態により、バックライトユニット200Bは、LCDパネル200Aと第2エアギャップ220−1を挟んで位置してもよい。これは、LCDパネル200Aからの衝撃がバックライトユニット200Bに伝達されるのを防止するためである。この時、エアギャップ220−1を維持できるようにバックライトユニット200BとLCDパネル200Aとの間として、端には両面接着テープ221−1が含まれてもよい。     Further, according to the embodiment, the backlight unit 200B may be positioned with the LCD panel 200A and the second air gap 220-1 interposed therebetween. This is to prevent the impact from the LCD panel 200A from being transmitted to the backlight unit 200B. At this time, a double-sided adhesive tape 221-1 may be included at the end between the backlight unit 200B and the LCD panel 200A so that the air gap 220-1 can be maintained.
以上で詳しく見たように、ディスプレイモジュール200は、独自に第1エアギャップ220−2及び/又は第2エアギャップ220−1のようなエアギャップを含んで構成されてもよい。または、光拡散及び光向上シート231の複数のレイヤー間にエアギャップが含まれてもよい。以上では、LCDモジュールの場合に対して説明したが、他のディスプレイモジュールの場合にも構造内にエアギャップを含んでもよい。     As described in detail above, the display module 200 may include an air gap such as the first air gap 220-2 and / or the second air gap 220-1. Alternatively, an air gap may be included between the plurality of layers of the light diffusion and light enhancement sheet 231. In the above, the case of the LCD module has been described, but an air gap may be included in the structure also in the case of other display modules.
したがって、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置1000は、圧力検出のために別のスペーサ層を製作することなしに、ディスプレイモジュール200の内または外にすでに存在するエアギャップを使用することができる。スペーサ層として用いられるエアギャップは、図4bを参照して説明される第1エアギャップ220−2及び/又は第2エアギャップ220−1だけでなく、ディスプレイモジュール200内に含まれる任意のエアギャップであってもよい。または、ディスプレイモジュール200の外部に含まれるエアギャップであってもよい。このように、圧力を検出できるタッチ入力装置1000を製造することで製造費用を節減し、及び/又は、製造工程を簡素化することができる。     Accordingly, the touch input device 1000 according to an embodiment of the present invention can use an air gap that already exists in or out of the display module 200 without manufacturing a separate spacer layer for pressure detection. . The air gap used as the spacer layer may be any air gap included in the display module 200 as well as the first air gap 220-2 and / or the second air gap 220-1 described with reference to FIG. It may be. Alternatively, an air gap included outside the display module 200 may be used. In this manner, manufacturing the touch input device 1000 capable of detecting pressure can reduce manufacturing costs and / or simplify the manufacturing process.
図7aは、本発明の実施形態によるタッチ入力装置の斜視図である。図6a及び図7aに例示されたタッチ入力装置1000は、図4a及び図4bに例示されたタッチ入力装置1000と異なり、エアギャップ420を維持するための接着テープ440を含まなくてもよい。     FIG. 7a is a perspective view of a touch input device according to an embodiment of the present invention. Unlike the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 4 a and 4 b, the touch input device 1000 illustrated in FIGS. 6 a and 7 a may not include the adhesive tape 440 for maintaining the air gap 420.
図7bは、本発明の実施形態による圧力電極パターンを含むタッチ入力装置の断面図である。図7bに示されたように、圧力電極450、460は、ディスプレイモジュール200と基板300との間として、基板300上に形成されてもよい。図7bないし図7gにおいて、便宜のために圧力電極450、460の厚さが誇張されて厚く示されているが、圧力電極450、460はシート(sheet)形態で具現され得るので、当該厚さは非常に小さくてもよい。同様に、ディスプレイモジュール200と基板300との間の間隔もまた誇張されて広く示されているが、この二つの間の間隔もまた非常に小さい間隔を有するように具現されてもよい。図7b及び図7cにおいて、圧力電極450、460が基板300上に形成されたことを示すために、圧力電極450、460とディスプレイモジュール200との間が離隔するように示したが、これは単に説明のためのものであり、これらの間は離隔しないように具現されてもよい。     FIG. 7b is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode pattern according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7 b, the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the substrate 300 as between the display module 200 and the substrate 300. 7B to 7G, the thickness of the pressure electrodes 450 and 460 is exaggerated for convenience. However, since the pressure electrodes 450 and 460 may be implemented in a sheet shape, the thickness of the pressure electrodes 450 and 460 may be reduced. May be very small. Similarly, the spacing between the display module 200 and the substrate 300 is also shown exaggerated and broadly, but the spacing between the two may also be implemented to have a very small spacing. 7b and 7c, the pressure electrodes 450 and 460 and the display module 200 are shown to be separated from each other in order to show that the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300. It is for description and may be implemented so as not to be separated from each other.
この時、図7bにおいては、ディスプレイモジュール200がスペーサ層220及び基準電位層270を含むように示される。スペーサ層220は、図6bを参照して説明されたように、ディスプレイモジュール200の製造の際に含まれる第1エアギャップ220−2及び/又は第2エアギャップ220−1であってもよい。ディスプレイモジュール200が一つのエアギャップを含む場合、当該一つのエアギャップがスペーサ層220の機能を遂行することができ、ディスプレイモジュール200が複数個のエアギャップを含む場合、当該複数個のエアギャップが統合的にスペーサ層220の機能を遂行することができる。図7b、図7c、図7f及び図7gにおいては、機能的に一つのスペーサ層220を含むように示される。     At this time, in FIG. 7 b, the display module 200 is shown to include a spacer layer 220 and a reference potential layer 270. The spacer layer 220 may be a first air gap 220-2 and / or a second air gap 220-1 included in manufacturing the display module 200, as described with reference to FIG. 6b. When the display module 200 includes a single air gap, the single air gap can perform the function of the spacer layer 220. When the display module 200 includes a plurality of air gaps, the plurality of air gaps The function of the spacer layer 220 can be performed in an integrated manner. 7b, 7c, 7f and 7g are shown functionally including one spacer layer 220. FIG.
本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000は、図2aないし図2cにおいて、ディスプレイモジュール200の内部として、スペーサ層220より上部に基準電位層270を含んでもよい。このような基準電位層270もまたディスプレイモジュール200の製造時に独自に含まれるグランド電位層であってもよい。例えば、図2aないし図2cに示されたディスプレイパネル200Aにおいて、第1偏光層271と第1ガラス層261との間にノイズ(noise)遮蔽のための電極(図示せず)を含んでもよい。このような遮蔽のための電極はITOで構成されてもよく、グランドの役割を遂行することができる。このような基準電位層270は、ディスプレイモジュール200の内部として、前記基準電位層270と圧力電極450、460との間にスペーサ層220が位置するようにする任意の所に位置することができ、以上で例示した遮蔽電極以外の任意の電位を有する電極が基準電位層270として用いられてもよい。例えば、基準電位層270は、ディスプレイモジュール200の共通電極電位(Vcom)層であってもよい。     The touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may include a reference potential layer 270 above the spacer layer 220 as the display module 200 in FIGS. 2A to 2C. The reference potential layer 270 may also be a ground potential layer that is uniquely included when the display module 200 is manufactured. For example, in the display panel 200A shown in FIGS. 2A to 2C, an electrode (not shown) for noise shielding may be included between the first polarizing layer 271 and the first glass layer 261. The shielding electrode may be made of ITO and can serve as a ground. Such a reference potential layer 270 may be positioned inside the display module 200 at any location where the spacer layer 220 is positioned between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460. An electrode having any potential other than the shielding electrode exemplified above may be used as the reference potential layer 270. For example, the reference potential layer 270 may be a common electrode potential (Vcom) layer of the display module 200.
特に、タッチ入力装置1000を含む装置の厚さを薄くしようとする努力の一環として、別のカバー又はフレーム(frame)を通じてディスプレイモジュール200を覆うように構成しなくてもよい。このような場合、基板300と向かい合うディスプレイモジュール200の下部面は、反射板240及び/又は不導体であってもよい。このような場合、ディスプレイモジュール200の下部面は、グランド電位を有することはできない。このようにディスプレイモジュール200の下部面が基準電位層として機能できない場合にも、本発明の実施形態によるタッチ入力装置1000を用いれば、ディスプレイモジュール200の内部に位置する任意の電位層を基準電位層270として用いて圧力を検出することができる。     In particular, as part of an effort to reduce the thickness of the device including the touch input device 1000, the display module 200 may not be configured to be covered through another cover or frame. In such a case, the lower surface of the display module 200 facing the substrate 300 may be a reflector 240 and / or a nonconductor. In such a case, the lower surface of the display module 200 cannot have a ground potential. As described above, even when the lower surface of the display module 200 cannot function as a reference potential layer, if the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention is used, an arbitrary potential layer positioned inside the display module 200 is used as a reference potential layer. 270 can be used to detect pressure.
図7cは、図7bに示されたタッチ入力装置1000に圧力が印加された場合の断面図である。客体500を通じてタッチセンサパネル100の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサパネル100及びディスプレイモジュール200は、撓んだり押されてもよい。この時、ディスプレイモジュール200内に位置したスペーサ層220により、基準電位層270と圧力電極パターン450、460との間の距離dがd’に減少する。このような場合、前記距離dの減少により基準電位層270にフリンジング静電容量が吸収されるので、第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量は減少する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号において、相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。     FIG. 7c is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device 1000 illustrated in FIG. 7b. When pressure is applied to the surface of the touch sensor panel 100 through the object 500, the touch sensor panel 100 and the display module 200 may be bent or pressed. At this time, the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrode patterns 450 and 460 is reduced to d ′ by the spacer layer 220 located in the display module 200. In such a case, since the fringing capacitance is absorbed by the reference potential layer 270 due to the decrease in the distance d, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 decreases. Accordingly, it is possible to calculate the magnitude of the touch pressure by acquiring the reduction amount of the mutual capacitance in the sensing signal acquired through the receiving electrode.
この時、タッチ圧力の大きさが十分に大きい場合、所定の位置で基準電位層270と圧力電極パターン450、460との間の距離がこれ以上近づかない状態に至ってもよい。このような状態を、以下では飽和状態と指称する。しかし、このような場合にも、タッチ圧力の大きさがさらに大きくなる時には、基準電位層270と圧力電極パターン450、460との間の距離がこれ以上近づかない飽和状態にある面積が大きくなり得る。このような面積が大きくなるにつれ、第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量は減少する。以下で、距離の変化に伴う静電容量の変化に従ってタッチ圧力の大きさを算出することが説明されるが、これは飽和状態にある飽和面積の変化に従ってタッチ圧力の大きさを算出することを含んでもよい。     At this time, when the magnitude of the touch pressure is sufficiently large, the distance between the reference potential layer 270 and the pressure electrode patterns 450 and 460 at a predetermined position may not reach further. Hereinafter, such a state is referred to as a saturated state. However, even in such a case, when the magnitude of the touch pressure is further increased, the saturated area in which the distance between the reference potential layer 270 and the pressure electrode patterns 450 and 460 cannot be further approached can be increased. . As such an area increases, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 decreases. In the following, it is explained that the magnitude of the touch pressure is calculated according to the change in the capacitance according to the change in the distance. May be included.
この時、タッチ入力装置1000に対するタッチの際にディスプレイモジュール200が撓んだり押される時、図7cに示されたように、スペーサ層220によってスペーサ層220の下部に位置した層(例えば、反射板)の撓み又は押されることは無いか、もしくは減少する。図7cにおいては、ディスプレイモジュール200の最下部では、撓み又は押されることが全く無いように示されたが、これは例示に過ぎず、ディスプレイモジュール200の最下部でも撓み又は押されることがあり得るが、スペーサ層220を通じてその程度が緩和され得る。     At this time, when the display module 200 is bent or pressed when the touch input device 1000 is touched, a layer (eg, a reflector) positioned below the spacer layer 220 by the spacer layer 220 as shown in FIG. 7c. ) Or is not pushed or reduced. In FIG. 7c, the bottom of the display module 200 is shown as not being bent or pushed at all, but this is only an example, and the bottom of the display module 200 may be bent or pushed. However, the degree can be relaxed through the spacer layer 220.
図7dは、本発明の実施形態の変形例による圧力電極パターンを含むタッチ入力装置の断面図である。図7dにおいては、スペーサ層420がディスプレイモジュール200と基板300との間に位置する場合を例示する。ディスプレイモジュール200を含むタッチ入力装置1000を製造する時、ディスプレイモジュール200と基板300との間は完全付着されないので、エアギャップ420が発生し得る。ここで、このようなエアギャップ420をタッチ圧力検出のためのスペーサ層として利用することによって、タッチ圧力検出のためにわざわざスペーサ層を製作する時間や費用を節減することができる。図7d及び図7eでは、スペーサ層として利用されるエアギャップ220がディスプレイモジュール200の内部に位置しないように示されているが、図7d及び図7eでは、追加的にエアギャップ220がディスプレイモジュール200内に含まれる場合も含まれてもよい。     FIG. 7d is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode pattern according to a modification of the embodiment of the present invention. FIG. 7 d illustrates a case where the spacer layer 420 is located between the display module 200 and the substrate 300. When the touch input device 1000 including the display module 200 is manufactured, an air gap 420 may be generated because the display module 200 and the substrate 300 are not completely attached. Here, by using the air gap 420 as a spacer layer for detecting the touch pressure, it is possible to save time and cost for producing the spacer layer for detecting the touch pressure. 7d and 7e show that the air gap 220 used as a spacer layer is not located inside the display module 200. However, in FIGS. 7d and 7e, the air gap 220 is additionally shown in the display module 200. It may also be included if included.
図7eは、図7dに示されたタッチ入力装置に圧力が印加された場合の断面図である。図7cと同様に、タッチ入力装置1000に対するタッチの際にディスプレイモジュール200が撓んだり押されてもよい。この時、基準電位層270と圧力電極450、460との間に位置するスペーサ層220により、基準電位層270と圧力電極パターン450、460との間の距離dがd’に減少する。このような場合、前記距離dの減少により、基準電位層270にフリンジング静電容量が吸収されるので、第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量は減少する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号から相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。     FIG. 7e is a cross-sectional view when pressure is applied to the touch input device shown in FIG. 7d. Similar to FIG. 7 c, the display module 200 may be bent or pressed when the touch input device 1000 is touched. At this time, the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrode patterns 450 and 460 is reduced to d ′ by the spacer layer 220 positioned between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460. In such a case, the fringing capacitance is absorbed by the reference potential layer 270 due to the decrease in the distance d, so that the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 decreases. Therefore, the magnitude of the touch pressure can be calculated by acquiring the decrease amount of the mutual capacitance from the sensing signal acquired through the receiving electrode.
図7fは、本発明の実施形態による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。図7bないし図7eにおいて、圧力電極450、460が基板300上に形成されたものが例示されているが、圧力電極450、460はディスプレイモジュール200の下部面上に形成されたものでも構わない。タッチセンサパネル100のタッチ表面をタッチすることにより、基準電位層270と圧力電極450、460との間の距離dが減少し、結果的に第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量の変化を引き起こすことができる。図7fでは、圧力電極450、460がディスプレイモジュール200上に付着されることを説明するために、圧力電極450、460と基板300との間が離隔するように示したが、これは単に説明のためのものであり、この二つの間は離隔しないように構成されてもよい。もちろん、図7d及び図7eと同様にディスプレイモジュール200と基板300との間はエアギャップ420で離隔されてもよい。     FIG. 7f is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. 7B to 7E, the pressure electrodes 450 and 460 are formed on the substrate 300. However, the pressure electrodes 450 and 460 may be formed on the lower surface of the display module 200. By touching the touch surface of the touch sensor panel 100, the distance d between the reference potential layer 270 and the pressure electrodes 450 and 460 is decreased, and as a result, the mutual relationship between the first electrode 450 and the second electrode 460 is reduced. Capacitance changes can be caused. In FIG. 7f, the pressure electrodes 450 and 460 and the substrate 300 are shown to be separated from each other in order to explain that the pressure electrodes 450 and 460 are attached on the display module 200. Therefore, the two may be configured not to be separated from each other. Of course, the display module 200 and the substrate 300 may be separated by an air gap 420 as in FIGS. 7d and 7e.
図7gは、本発明の実施形態による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。本発明の実施形態による圧力電極450、460は、基板300の上部面及びディスプレイモジュール200の下部面上に形成されてもよい。     FIG. 7g is a cross-sectional view of a touch input device including a pressure electrode according to an embodiment of the present invention. The pressure electrodes 450 and 460 according to the embodiment of the present invention may be formed on the upper surface of the substrate 300 and the lower surface of the display module 200.
圧力検出のための圧力電極パターンは、第1電極450と第2電極460を含んでもよい。この時、第1電極450と第2電極460の何れか一つは基板300上に形成され、残りの一つはディスプレイモジュール200の下部面上に形成されてもよい。図7gにおいては、第1電極450が基板300上に形成され、第2電極460がディスプレイモジュール200の下部面上に形成されたことを例示する。図7gでは、第1電極450と第2電極460との間が離隔するように示されているが、これは単に第1電極450が基板300上に形成され、第2電極460がディスプレイモジュール200上に形成されたことを説明するためのものであり、この二つの間はエアギャップで離隔したり、この二つの間に絶縁物質が位置したり、又は第1電極450と第2電極460は互いに重ならないように、例えば同一の層に形成される場合と同様に横にずれるように形成されてもよい。     The pressure electrode pattern for pressure detection may include a first electrode 450 and a second electrode 460. At this time, any one of the first electrode 450 and the second electrode 460 may be formed on the substrate 300 and the remaining one may be formed on the lower surface of the display module 200. FIG. 7 g illustrates that the first electrode 450 is formed on the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200. In FIG. 7g, the first electrode 450 and the second electrode 460 are shown to be separated from each other, but this is simply that the first electrode 450 is formed on the substrate 300, and the second electrode 460 is the display module 200. The two are separated by an air gap, an insulating material is located between the two, or the first electrode 450 and the second electrode 460 are separated from each other. In order not to overlap each other, for example, it may be formed so as to be shifted laterally as in the case of being formed in the same layer.
客体500を通じてタッチセンサパネル100の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサパネル100及びディスプレイモジュール200が撓んだり押される。これにより、第1電極450及び第2電極460と基準電位層270との間の距離dが減少する。このような場合、前記距離dの減少により、第1電極450と第2電極460との間の相互静電容量が減少する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号において、相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。     When pressure is applied to the surface of the touch sensor panel 100 through the object 500, the touch sensor panel 100 and the display module 200 are bent or pushed. As a result, the distance d between the first electrode 450 and the second electrode 460 and the reference potential layer 270 decreases. In such a case, the mutual capacitance between the first electrode 450 and the second electrode 460 decreases as the distance d decreases. Accordingly, it is possible to calculate the magnitude of the touch pressure by acquiring the reduction amount of the mutual capacitance in the sensing signal acquired through the receiving electrode.
図7hは、本発明の一実施形態による圧力電極パターンを例示する。図7hでは、第1電極450が基板300の上部面上に形成され、第2電極460がディスプレイモジュール200の下部面に形成されたことが示される。図7hに示されたように、第1電極450と第2電極460とを互いに直交するように配置して、静電容量の変化量の感知感度が向上し得る。     FIG. 7h illustrates a pressure electrode pattern according to one embodiment of the present invention. FIG. 7 h shows that the first electrode 450 is formed on the upper surface of the substrate 300 and the second electrode 460 is formed on the lower surface of the display module 200. As shown in FIG. 7h, the first electrode 450 and the second electrode 460 may be disposed so as to be orthogonal to each other, so that the sensing sensitivity of the amount of change in capacitance can be improved.
以下では、図9ないし図14を参照しながら、本発明によるタッチ入力装置1000の構成に対する多様な実施形態を説明することにする。     Hereinafter, various embodiments of the configuration of the touch input device 1000 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 14.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチセンサパネル100、圧力検出モジュール400、位置センシングコントローラ500、圧力センシングコントローラ600、コンバータ650及びプロセッサ700を含む。
<First Embodiment>
The touch input device 1000 according to the first embodiment of the present invention includes a touch sensor panel 100, a pressure detection module 400, a position sensing controller 500, a pressure sensing controller 600, a converter 650, and a processor 700.
第1実施形態において、タッチ入力装置1000は、タッチセンサパネル100からタッチ位置を感知する位置センシングコントローラ500が、コンバータ650及び圧力センシングコントローラ600と別の構成で具現される。     In the first embodiment, the touch input device 1000 includes a position sensing controller 500 that senses a touch position from the touch sensor panel 100 in a configuration different from the converter 650 and the pressure sensing controller 600.
すなわち、タッチセンサパネル100からのタッチ位置検出と、圧力検出モジュール400からのタッチ圧力検出とが別個の構成、すなわち、位置センシングコントローラ500と圧力センシングコントローラ600において、それぞれ別個になされる。     That is, the touch position detection from the touch sensor panel 100 and the touch pressure detection from the pressure detection module 400 are separately performed in the separate configurations, that is, the position sensing controller 500 and the pressure sensing controller 600.
一方、別に備わったコンバータ650は、圧力検出モジュール400から受信された感知信号Rxをデジタル信号に変換する機能を有するADC(Analog−to−Digital Converter)であり、コンバータ650によって変換された信号は圧力センシングコントローラ600に伝達され、圧力センシングコントローラ600はデジタル信号に基づいて、タッチ圧力を検出することになる。     Meanwhile, the separately provided converter 650 is an ADC (Analog-to-Digital Converter) having a function of converting the sensing signal Rx received from the pressure detection module 400 into a digital signal, and the signal converted by the converter 650 is a pressure. The pressure sensing controller 600 detects the touch pressure based on the digital signal.
第1実施形態において、タッチセンサパネル100からのタッチ位置検出と、圧力検出モジュール400からのタッチ圧力検出方式は、図1ないし図8を参照しながら詳しく説明したので、ここでは簡略に説明することにする。     In the first embodiment, the touch position detection from the touch sensor panel 100 and the touch pressure detection method from the pressure detection module 400 have been described in detail with reference to FIG. 1 to FIG. To.
位置センシングコントローラ500は、タッチセンサパネル100の駆動電極に駆動信号Txを印加して、受信電極から感知信号Rxを取得する。ここで、感知信号Rxは、タッチセンサパネル100の駆動電極に印加された駆動信号Txが、駆動電極と受信電極との間に生成された静電容量によってカップリングされた信号である。位置センシングコントローラ500は、感知信号Rxをデジタル信号に変換するためのコンバータを内部に備えてもよい。     The position sensing controller 500 applies the drive signal Tx to the drive electrodes of the touch sensor panel 100 and acquires the sense signal Rx from the reception electrodes. Here, the sensing signal Rx is a signal obtained by coupling the driving signal Tx applied to the driving electrode of the touch sensor panel 100 by the capacitance generated between the driving electrode and the receiving electrode. The position sensing controller 500 may include a converter for converting the sensing signal Rx into a digital signal.
また、位置センシングコントローラ500は、一つ以上の積分器(図示せず)をさらに含み、感知信号Rxは積分器によって積分され、内部に備わったコンバータを通じてデジタル信号に変換され得る。     In addition, the position sensing controller 500 may further include one or more integrators (not shown), and the sensing signal Rx may be integrated by the integrator and converted to a digital signal through an internal converter.
圧力センシングコントローラ600は、圧力検出モジュール400内の駆動電極に駆動信号Tx−pを印加し、受信電極を通じて取得される感知信号Rx−pにおいて相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力を感知する。この時、第1実施形態によるタッチ入力装置1000において、圧力センシングコントローラ600はコンバータ650とは別に備えられる。上で説明したように、コンバータ650によってデジタル信号に変換された感知信号Rx−pに基づいて、圧力センシングコントローラ600はタッチ圧力データを生成する。     The pressure sensing controller 600 applies the drive signal Tx-p to the drive electrode in the pressure detection module 400, acquires the decrease in mutual capacitance in the sense signal Rx-p acquired through the reception electrode, and generates the touch pressure. Sense. At this time, the pressure sensing controller 600 is provided separately from the converter 650 in the touch input device 1000 according to the first embodiment. As described above, based on the sensing signal Rx-p converted into a digital signal by the converter 650, the pressure sensing controller 600 generates touch pressure data.
一方、位置センシングコントローラ500において検出したタッチ位置データ及び圧力センシングコントローラ600において検出したタッチ圧力データは、プロセッサ700に伝達される。プロセッサ700は、タッチ位置データ及びタッチ圧力データを、タッチ位置及びタッチ圧力の情報として利用しながら、タッチ入力装置1000の動作を制御する。     On the other hand, the touch position data detected by the position sensing controller 500 and the touch pressure data detected by the pressure sensing controller 600 are transmitted to the processor 700. The processor 700 controls the operation of the touch input device 1000 while using the touch position data and the touch pressure data as information on the touch position and the touch pressure.
第1実施形態のように、コンバータ650を別の構成で具現する場合には、所望する仕様のタッチ入力装置1000を具現するためのコンバータ650を選択的に適用できるようになる。特に、高性能コンバータ(high performance ADC)を使用する場合、高いSNR(signal to noise ratio)を得ることができるため、タッチ入力装置1000の性能を高めることができる。     When the converter 650 is implemented with a different configuration as in the first embodiment, the converter 650 for implementing the touch input device 1000 having a desired specification can be selectively applied. In particular, when a high-performance converter (high performance ADC) is used, a high signal-to-noise ratio (SNR) can be obtained, so that the performance of the touch input device 1000 can be improved.
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチセンサパネル100、圧力検出モジュール400、位置センシングコントローラ500、コンバータ650及びプロセッサ701を含む。
Second Embodiment
The touch input device 1000 according to the second embodiment of the present invention includes a touch sensor panel 100, a pressure detection module 400, a position sensing controller 500, a converter 650, and a processor 701.
第2実施形態によるタッチ入力装置1000においては、プロセッサ701が圧力検出モジュール400からタッチ圧力を感知する圧力センシングコントローラの構成(機能)を含む。     The touch input device 1000 according to the second embodiment includes a configuration (function) of a pressure sensing controller in which the processor 701 senses a touch pressure from the pressure detection module 400.
この時、タッチセンサパネル100からタッチ位置を検出する位置センシングコントローラ500の動作方式は、上で説明したところと同じである。すなわち、位置センシングコントローラ500は、タッチセンサパネル100の駆動電極に駆動信号Txを印加し、受信電極から取得された感知信号Rxに基づいて、タッチ位置を検出する。この時、位置センシングコントローラ500は、感知信号Rxをデジタル信号に変換するためのコンバータを内部に備えてもよい。     At this time, the operation method of the position sensing controller 500 that detects the touch position from the touch sensor panel 100 is the same as described above. That is, the position sensing controller 500 applies the drive signal Tx to the drive electrode of the touch sensor panel 100 and detects the touch position based on the sensing signal Rx acquired from the reception electrode. At this time, the position sensing controller 500 may include a converter for converting the sensing signal Rx into a digital signal.
また、位置センシングコントローラ500は、一つ以上の積分器(図示せず)をさらに含み、感知信号Rxは積分器によって積分され、内部に備わったコンバータを通じてデジタル信号に変換され得る。     In addition, the position sensing controller 500 may further include one or more integrators (not shown), and the sensing signal Rx may be integrated by the integrator and converted to a digital signal through an internal converter.
第2実施形態において、プロセッサ701は、圧力検出モジュール400に備えられた駆動電極に駆動信号Tx−pを印加し、受信電極を通じて感知信号Rx−pを取得する。この時、感知信号Rx−pは、別に備えられたコンバータ650を通じてデジタル信号に変換され、コンバータ650によって変換された信号はプロセッサ701に伝達される。プロセッサ701は、デジタル信号に変換された感知信号Rx−pに基づいてタッチ圧力データを生成する。     In the second embodiment, the processor 701 applies the drive signal Tx-p to the drive electrode provided in the pressure detection module 400, and acquires the sense signal Rx-p through the reception electrode. At this time, the sensing signal Rx-p is converted into a digital signal through a converter 650 provided separately, and the signal converted by the converter 650 is transmitted to the processor 701. The processor 701 generates touch pressure data based on the sensing signal Rx-p converted into a digital signal.
このように、第2実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチ位置検出は位置センシングコントローラ500で成され、タッチ圧力検出はプロセッサ701で成される。     As described above, in the touch input device 1000 according to the second embodiment, the touch position detection is performed by the position sensing controller 500, and the touch pressure detection is performed by the processor 701.
この時、タッチ圧力検出を遂行するプロセッサ701は、圧力検出モジュール400からの感知信号Rx−pをデジタル信号に変換するコンバータ650と別個の構成で具現される。 At this time, the processor 701 that performs the touch pressure detection is implemented separately from the converter 650 that converts the sensing signal Rx-p from the pressure detection module 400 into a digital signal.
プロセッサ701は、別のコンバータ650から伝達された信号に基づいて生成したタッチ圧力データとともに、位置センシングコントローラ500から伝達されたタッチ位置データに基づいて、タッチ位置及びタッチ圧力の情報として利用してタッチ入力装置1000の動作を制御する。     The processor 701 uses the touch pressure data generated based on the signal transmitted from another converter 650 and the touch position data transmitted from the position sensing controller 500 to use the touch position data as information on the touch position and the touch pressure. The operation of the input device 1000 is controlled.
第2実施形態も、コンバータ650を別の構成で具現するため、所望する仕様のタッチ入力装置1000を具現するためのコンバータ650を選択的に適用できるようになる。高性能コンバータ(high performance ADC)を使用する場合、高いSNR(signal to noise ratio)を得ることができるため、タッチ入力装置1000の性能を高められることは、上で説明したところと同じである。     Also in the second embodiment, since the converter 650 is implemented with another configuration, the converter 650 for implementing the touch input device 1000 having a desired specification can be selectively applied. When a high performance ADC is used, a high signal-to-noise ratio (SNR) can be obtained, so that the performance of the touch input device 1000 can be improved as described above.
さらに、第2実施形態は、第1実施形態の圧力センシングコントローラ600の機能をプロセッサ701が遂行するため、圧力センシングコントローラ600の構成が必要なくなり、結果的に製造原価を節減できるようになる。     Furthermore, in the second embodiment, since the processor 701 performs the function of the pressure sensing controller 600 of the first embodiment, the configuration of the pressure sensing controller 600 is not necessary, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチセンサパネル100、圧力検出モジュール400、タッチコントローラ510、コンバータ650及びプロセッサ700を含む。
<Third Embodiment>
The touch input device 1000 according to the third embodiment of the present invention includes a touch sensor panel 100, a pressure detection module 400, a touch controller 510, a converter 650, and a processor 700.
第3実施形態によるタッチ入力装置1000においては、タッチコントローラ510によってタッチ位置及びタッチ圧力検出が制御される。     In the touch input device 1000 according to the third embodiment, the touch position and the touch pressure detection are controlled by the touch controller 510.
すなわち、タッチ位置を検出することにおいて、タッチコントローラ510はタッチセンサパネル100の駆動電極に駆動信号Txを印加し、受信電極から感知信号Rxを取得する。ここで、感知信号Rxは、タッチセンサパネル100の駆動電極に印加された駆動信号Txが、駆動電極と受信電極との間に生成された静電容量によってカップリングされた信号である。この時、タッチコントローラ510は、感知信号Rxをデジタル信号に変換するためのコンバータを内部に備えてもよい。     That is, in detecting the touch position, the touch controller 510 applies the drive signal Tx to the drive electrode of the touch sensor panel 100 and acquires the sensing signal Rx from the reception electrode. Here, the sensing signal Rx is a signal obtained by coupling the driving signal Tx applied to the driving electrode of the touch sensor panel 100 by the capacitance generated between the driving electrode and the receiving electrode. At this time, the touch controller 510 may include a converter for converting the sensing signal Rx into a digital signal.
また、タッチコントローラ510は、一つ以上の積分器(図示せず)をさらに含み、感知信号Rxは積分器によって積分され、内部に備えられたコンバータを通じてデジタル信号に変換され得る。     In addition, the touch controller 510 may further include one or more integrators (not shown), and the sensing signal Rx may be integrated by the integrator and converted into a digital signal through an internal converter.
さらに、タッチコントローラ510は、タッチ圧力検出機能を有する。すなわち、タッチコントローラ510は、圧力検出モジュール400内の駆動電極に駆動信号Tx−pを印加し、受信電極を通じて感知信号Rx−pを取得する。     Further, the touch controller 510 has a touch pressure detection function. That is, the touch controller 510 applies the drive signal Tx-p to the drive electrode in the pressure detection module 400, and acquires the sense signal Rx-p through the reception electrode.
ただし、タッチ圧力を検出することにおいて、圧力検出モジュール400からの感知信号Rx−pは、タッチコントローラ510とは別に備えられたコンバータ650によってデジタル信号に変換される。コンバータ650によって変換された信号はタッチコントローラ510に伝達されて、タッチ圧力データが生成される。     However, in detecting the touch pressure, the sense signal Rx-p from the pressure detection module 400 is converted into a digital signal by a converter 650 provided separately from the touch controller 510. The signal converted by the converter 650 is transmitted to the touch controller 510 to generate touch pressure data.
タッチコントローラ510は、タッチ位置データ及びタッチ圧力データをプロセッサ700に伝達し、プロセッサ700はこれに基づいてタッチ入力装置1000の動作を制御する。     The touch controller 510 transmits touch position data and touch pressure data to the processor 700, and the processor 700 controls the operation of the touch input device 1000 based on the touch position data and touch pressure data.
第3実施形態も、コンバータ650を別の構成で具現するため、所望する仕様のタッチ入力装置1000を具現するためのコンバータ650を選択的に適用できるようになる。高性能コンバータ(high performance ADC)を使用する場合、高いSNR(signal to noise ratio)を得ることができるため、タッチ入力装置1000の性能を高められることは、上で説明したところと同じである。     Also in the third embodiment, since the converter 650 is implemented with another configuration, the converter 650 for implementing the touch input device 1000 having a desired specification can be selectively applied. When a high performance ADC is used, a high signal-to-noise ratio (SNR) can be obtained, so that the performance of the touch input device 1000 can be improved as described above.
さらに、第3実施形態は、第1実施形態の位置センシングコントローラ500と圧力センシングコントローラ600とが一つの構成(タッチコントローラ510)で具現されるため、製造原価を節減できるようになる。それだけでなく、タッチ位置をセンシングするための感知信号Rxとタッチ圧力をセンシングするための感知信号Rx−pとを一つの構成(タッチコントローラ510)で処理するため、タッチ位置とタッチ圧力の情報を同時に利用して、さらに正確なデータをリアルタイムで取得できるという優れた効果を図る。     Furthermore, in the third embodiment, since the position sensing controller 500 and the pressure sensing controller 600 of the first embodiment are implemented with one configuration (touch controller 510), manufacturing costs can be reduced. In addition, since the sensing signal Rx for sensing the touch position and the sensing signal Rx-p for sensing the touch pressure are processed in one configuration (touch controller 510), information on the touch position and the touch pressure is obtained. By using it at the same time, it is possible to obtain more accurate data in real time.
<第4実施形態>
本発明の第4実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチセンサパネル100、圧力検出モジュール400、位置センシングコントローラ500、圧力センシングコントローラ601及びプロセッサ700を含む。
<Fourth embodiment>
The touch input device 1000 according to the fourth embodiment of the present invention includes a touch sensor panel 100, a pressure detection module 400, a position sensing controller 500, a pressure sensing controller 601, and a processor 700.
第3実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチ圧力を検出するにあたって、圧力検出モジュール400から取得された感知信号Rx−pをデジタル信号に変換させるコンバータの構成が圧力センシングコントローラ601内に備えられている。     In the touch input device 1000 according to the third embodiment, the pressure sensing controller 601 includes a converter configuration for converting the sensing signal Rx-p acquired from the pressure detection module 400 into a digital signal when detecting the touch pressure. Yes.
位置センシングコントローラ500は、タッチセンサパネル100の駆動電極に駆動信号Txを印加し、受信電極から感知信号Rxを取得して、タッチ位置データを生成する。     The position sensing controller 500 applies a driving signal Tx to the driving electrodes of the touch sensor panel 100, acquires the sensing signal Rx from the receiving electrodes, and generates touch position data.
また、位置センシングコントローラ500は、一つ以上の積分器(図示せず)及びコンバータ(図示せず)を内部に備えることができ、上記感知信号Rxは積分器によって積分され、コンバータを通じてデジタル信号に変換される。位置センシングコントローラ500は、上記信号によってタッチ位置データを生成する。     Further, the position sensing controller 500 may include one or more integrators (not shown) and a converter (not shown), and the sensing signal Rx is integrated by the integrator and converted into a digital signal through the converter. Converted. The position sensing controller 500 generates touch position data based on the signal.
一方、圧力センシングコントローラ601は、圧力検出モジュール400内の駆動電極に駆動信号Tx−pを印加し、受信電極を通じて感知信号Rx−pを取得する。この時、圧力センシングコントローラ601は受信電極を通じて感知信号Rx−pの伝達を受けて、内部に備えられたコンバータ650を利用してデジタル信号に変換する。変換された信号に基づいて、圧力センシングコントローラ601はタッチ圧力データを生成する。     On the other hand, the pressure sensing controller 601 applies the drive signal Tx-p to the drive electrode in the pressure detection module 400, and acquires the sense signal Rx-p through the reception electrode. At this time, the pressure sensing controller 601 receives the sensing signal Rx-p through the receiving electrode and converts the sensing signal Rx-p into a digital signal using a converter 650 provided therein. Based on the converted signal, the pressure sensing controller 601 generates touch pressure data.
位置センシングコントローラ500及び圧力センシングコントローラ601によって生成されたタッチ位置データ及びタッチ圧力データは、プロセッサ700に伝達される。プロセッサ700は、伝達されたデータに基づいて、タッチ入力装置1000の動作を制御する。     Touch position data and touch pressure data generated by the position sensing controller 500 and the pressure sensing controller 601 are transmitted to the processor 700. The processor 700 controls the operation of the touch input device 1000 based on the transmitted data.
第4実施形態においては、圧力センシングコントローラ601がコンバータの機能を含む。これは、第1ないし第3実施形態と異なり、高いSNRを要求しない場合に効果的である。すなわち、別のコンバータでない、圧力センシングコントローラ601に内蔵されたコンバータを利用するため、製造原価を節減できるという効果がある。つまり、第4実施形態は、高いSNRを要求せずに、製造原価を削減しようとする場合に、最も効率的に利用され得る構成を有する。     In the fourth embodiment, the pressure sensing controller 601 includes a converter function. Unlike the first to third embodiments, this is effective when a high SNR is not required. That is, since a converter built in the pressure sensing controller 601 that is not another converter is used, the manufacturing cost can be reduced. That is, the fourth embodiment has a configuration that can be used most efficiently when it is desired to reduce the manufacturing cost without requiring a high SNR.
<第5実施形態>
本発明の第5実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチセンサパネル100、圧力検出モジュール400、位置センシングコントローラ500及びプロセッサ702を含む。
<Fifth Embodiment>
The touch input device 1000 according to the fifth embodiment of the present invention includes a touch sensor panel 100, a pressure detection module 400, a position sensing controller 500, and a processor 702.
第2実施形態によるタッチ入力装置1000では、プロセッサ702はタッチ入力装置1000の動作を制御するだけでなく、圧力検出モジュール400からタッチ圧力を感知する機能まで有する。     In the touch input device 1000 according to the second embodiment, the processor 702 not only controls the operation of the touch input device 1000 but also has a function of sensing the touch pressure from the pressure detection module 400.
タッチセンサパネル100からタッチ位置を検出する位置センシングコントローラ500の動作方式は、上で説明したところと同じである。位置センシングコントローラ500は、タッチセンサパネル100の駆動電極に駆動信号Txを印加し、受信電極から取得された感知信号Rxに基づいて、タッチ位置を検出する。     The operation method of the position sensing controller 500 that detects the touch position from the touch sensor panel 100 is the same as described above. The position sensing controller 500 applies a drive signal Tx to the drive electrodes of the touch sensor panel 100 and detects a touch position based on the sensing signal Rx acquired from the reception electrodes.
また、位置センシングコントローラ500は、一つ以上の積分器(図示せず)及びコンバータ(図示せず)を内部に備えることができ、上記感知信号Rxは積分器によって積分され、コンバータを通じてデジタル信号に変換される。位置センシングコントローラ500は、上記信号によってタッチ位置データを生成する。     Further, the position sensing controller 500 may include one or more integrators (not shown) and a converter (not shown), and the sensing signal Rx is integrated by the integrator and converted into a digital signal through the converter. Converted. The position sensing controller 500 generates touch position data based on the signal.
第5実施形態において、プロセッサ702は圧力検出モジュール400に備えられた駆動電極に駆動信号Tx−pを印加し、受信電極を通じて感知信号Rx−pを取得する。この時、プロセッサ702は内部にコンバータを備えており、受信した感知信号Rx−pをデジタル信号に変換し、これに基づいてタッチ圧力データを生成する。     In the fifth embodiment, the processor 702 applies the driving signal Tx-p to the driving electrode provided in the pressure detection module 400, and acquires the sensing signal Rx-p through the receiving electrode. At this time, the processor 702 includes a converter therein, converts the received sensing signal Rx-p into a digital signal, and generates touch pressure data based on the converted signal.
プロセッサ702によって生成されたタッチ圧力データ及び位置センシングコントローラ500で生成されたタッチ位置データに基づいて、プロセッサ702はタッチ入力装置1000の動作を制御する。     Based on the touch pressure data generated by the processor 702 and the touch position data generated by the position sensing controller 500, the processor 702 controls the operation of the touch input device 1000.
第5実施形態においては、プロセッサ702がコンバータの機能を含む。これは、第4実施形態と同様に、高いSNRを要求しない場合に効果的である。すなわち、別のコンバータでない、プロセッサ702に内蔵されたコンバータを利用するため、製造原価を節減できるという効果がある。つまり、第5実施形態は、高いSNRを要求せずに、製造原価を削減しようとする場合に、最も効率的に利用され得る構成を有する。     In the fifth embodiment, the processor 702 includes a converter function. This is effective when a high SNR is not required, as in the fourth embodiment. In other words, since a converter built in the processor 702, which is not another converter, is used, the manufacturing cost can be reduced. That is, the fifth embodiment has a configuration that can be used most efficiently when it is desired to reduce the manufacturing cost without requiring a high SNR.
<第6実施形態>
本発明の第6実施形態によるタッチ入力装置1000は、タッチセンサパネル100、圧力検出モジュール400、タッチコントローラ520及びプロセッサ700を含む。
<Sixth Embodiment>
The touch input device 1000 according to the sixth embodiment of the present invention includes a touch sensor panel 100, a pressure detection module 400, a touch controller 520, and a processor 700.
第6実施形態によるタッチ入力装置1000においては、タッチコントローラ520によってタッチ位置及びタッチ圧力検出が制御される。     In the touch input device 1000 according to the sixth embodiment, the touch position and the touch pressure detection are controlled by the touch controller 520.
すなわち、タッチコントローラ520は、タッチセンサパネル100の駆動電極に駆動信号Txを印加し、受信電極から感知信号Rxを取得する。ここで、感知信号Rxは、タッチセンサパネル100の駆動電極に印加された駆動信号Txが、駆動電極と受信電極との間に生成された静電容量によってカップリングされた信号である。     That is, the touch controller 520 applies the drive signal Tx to the drive electrode of the touch sensor panel 100 and acquires the sensing signal Rx from the reception electrode. Here, the sensing signal Rx is a signal obtained by coupling the driving signal Tx applied to the driving electrode of the touch sensor panel 100 by the capacitance generated between the driving electrode and the receiving electrode.
また、タッチコントローラ520は、二つ以上の積分器(図示せず)及び二つ以上のコンバータ(図示せず)を内部に備えることができ、上記感知信号Rxは少なくとも一つの積分器によって積分され、少なくとも一つのコンバータを通じてデジタル信号に変換される。タッチコントローラ500は、上記信号によってタッチ位置データを生成する。     Further, the touch controller 520 may include two or more integrators (not shown) and two or more converters (not shown), and the sensing signal Rx is integrated by at least one integrator. And converted into a digital signal through at least one converter. The touch controller 500 generates touch position data based on the signal.
さらに、タッチコントローラ520は、圧力検出モジュール400内の駆動電極に駆動信号Tx−pを印加し、受信電極を通じて感知信号Rx−pを取得する。この時、感知信号Rx−pは、タッチコントローラ520に備えられた少なくとも一つのコンバータを通じてデジタル信号に変換され、変換されたデジタル信号に基づいて、タッチコントローラ520はタッチ圧力データを生成する。     Further, the touch controller 520 applies the drive signal Tx-p to the drive electrode in the pressure detection module 400, and acquires the sense signal Rx-p through the reception electrode. At this time, the sensing signal Rx-p is converted into a digital signal through at least one converter provided in the touch controller 520, and the touch controller 520 generates touch pressure data based on the converted digital signal.
タッチコントローラ520は、タッチ位置データ及びタッチ圧力データをプロセッサ700に伝達する。プロセッサ700は伝達されたデータに基づいて、タッチ入力装置1000の動作を制御する。     The touch controller 520 transmits touch position data and touch pressure data to the processor 700. The processor 700 controls the operation of the touch input device 1000 based on the transmitted data.
第6実施形態は、第1実施形態の位置センシングコントローラ500と圧力センシングコントローラ600とが一つの構成(タッチコントローラ520)で具現されるため、製造原価を節減できるようになる。     In the sixth embodiment, since the position sensing controller 500 and the pressure sensing controller 600 of the first embodiment are implemented with one configuration (touch controller 520), the manufacturing cost can be reduced.
また、第6実施形態は、タッチコントローラ520がコンバータの機能を含む。これは、高いSNRを要求しない場合に効果的である。すなわち、別のコンバータでない、タッチコントローラ520に内蔵されたコンバータを利用するため、製造原価を節減できるという効果がある。第6実施形態も、高いSNRを要求せずに、製造原価を節減しようとする場合に、最も効率的に利用され得る構成を有する。     In the sixth embodiment, the touch controller 520 includes a converter function. This is effective when a high SNR is not required. In other words, since the converter built in the touch controller 520, which is not another converter, is used, there is an effect that the manufacturing cost can be reduced. The sixth embodiment also has a configuration that can be used most efficiently when it is desired to reduce the manufacturing cost without requiring a high SNR.
さらに、第6実施形態は、タッチ位置をセンシングするための感知信号Rxとタッチ圧力をセンシングするための感知信号Rx−pとを一つの構成(タッチコントローラ520)で処理するため、タッチ位置とタッチ圧力の情報を同時に利用して、さらに正確なデータをリアルタイムで取得できるという優れた効果を図る。     Furthermore, since the sixth embodiment processes the sensing signal Rx for sensing the touch position and the sensing signal Rx-p for sensing the touch pressure with one configuration (touch controller 520), the touch position and the touch are processed. By using pressure information at the same time, it is possible to obtain more accurate data in real time.
一方、第1ないし第6実施形態と関連した上記説明及び図9ないし図14では、駆動信号Tx及びTx−pと感知信号Rx及びRx−pの移動が、複数のラインを通じて成されるものと説明され図示されたが、これは説明の便宜のためのものにすぎず、Tx、Tx−p、Rx、Rx−pの信号のうち、2つ以上の信号が一つのラインを通じて成されてもよいことは当業者に自明である。     Meanwhile, in the above description related to the first to sixth embodiments and FIGS. 9 to 14, the movement of the driving signals Tx and Tx-p and the sensing signals Rx and Rx-p is performed through a plurality of lines. Although described and illustrated, this is merely for convenience of explanation, and two or more signals among Tx, Tx-p, Rx, and Rx-p signals may be formed through one line. The good will be obvious to those skilled in the art.
以上において実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定される訳ではなく、さらに、各実施形態において例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野における通常の知識を有する者によって他の実施形態に対しても組み合わせ、又は変形されて実施可能である。したがって、このような組み合わせと変形に関係した内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならないだろう。     The features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment, and are further exemplified in each embodiment. Features, structures, effects, and the like can be implemented by combining or modifying other embodiments by those having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Accordingly, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.
また、以上において、実施形態を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定する訳ではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特徴を外れない範囲で、以上に例示されない様々な変形と応用が可能であることが分かるはずである。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る相違点は、添付の特許請求の範囲において規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。     In the above description, the embodiment has been mainly described. However, this is merely an example, and does not limit the present invention. Any person having ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs will be described. It should be understood that various modifications and applications not exemplified above are possible without departing from the essential characteristics of the above. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. Such differences in modification and application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.
1000 タッチ入力装置
100 タッチセンサパネル
400 圧力検出モジュール
500 位置センシングコントローラ
600 圧力センシングコントローラ
650 コンバータ
700 プロセッサ
1000 Touch Input Device 100 Touch Sensor Panel 400 Pressure Detection Module 500 Position Sensing Controller 600 Pressure Sensing Controller 650 Converter 700 Processor

Claims (18)

  1. カバー層と、
    前記カバー層の下部に位置し、液晶層及び前記液晶層を挟んで位置する第1ガラス層及び第2ガラス層を含み、静電容量方式でタッチを感知するタッチセンサの少なくとも一部が前記第1ガラス層と第2ガラス層との間に位置するLCDパネルと、
    前記LCDパネルの下部に位置するバックライトユニットと、
    前記バックライトユニットの下部に位置する圧力電極と、
    前記圧力電極の下部に位置する遮蔽用部材と、
    前記圧力電極から出力される静電容量の変化量に対する信号をデジタル信号に変換する第1コンバータと、
    前記タッチセンサから出力される感知信号を積分器又は増幅器を経て取得しデジタル信号に変換する第2コンバータと、を含み、
    前記第2コンバータにより変換されたデジタル信号からタッチ位置を検出することができ、
    前記第1コンバータにより変換されたデジタル信号からタッチ圧力の大きさを検出することができ、
    前記LCDパネル及び前記バックライトユニットを含むディスプレイモジュールの内部に基準電位層が位置し、前記静電容量の変化量は、前記圧力電極と前記基準電位層との間の距離よって変わる、
    スマートフォン。
    A cover layer;
    At least a part of a touch sensor that is located under the cover layer and includes a liquid crystal layer and a first glass layer and a second glass layer located between the liquid crystal layers and senses a touch in a capacitive manner is the first sensor. An LCD panel positioned between one glass layer and a second glass layer;
    A backlight unit located at the bottom of the LCD panel;
    A pressure electrode located at the bottom of the backlight unit;
    A shielding member located below the pressure electrode;
    A first converter that converts a signal with respect to an amount of change in capacitance output from the pressure electrode into a digital signal;
    A second converter that obtains a sensing signal output from the touch sensor via an integrator or an amplifier and converts it into a digital signal;
    The touch position can be detected from the digital signal converted by the second converter ,
    The magnitude of the touch pressure can be detected from the digital signal converted by the first converter ,
    A reference potential layer is located inside a display module including the LCD panel and the backlight unit, and the amount of change in the capacitance varies depending on the distance between the pressure electrode and the reference potential layer.
    smartphone.
  2. 前記第1ガラス層と前記第2ガラス層との間に位置する前記タッチセンサの前記少なくとも一部は、前記駆動電極及び前記受信電極のうちの少なくとも一つである、請求項1に記載のスマートフォン。     The smartphone according to claim 1, wherein the at least part of the touch sensor located between the first glass layer and the second glass layer is at least one of the drive electrode and the reception electrode. .
  3. 前記LCDパネルは、前記第1ガラス層、前記液晶層及び前記第2ガラス層を挟んで位置する第1偏光層及び第2偏光層をさらに含み、前記タッチセンサの前記少なくとも一部を除いた残りの一部は、前記第1ガラス層と前記第1偏光層との間に位置する、請求項1または2に記載のスマートフォン。     The LCD panel further includes a first polarizing layer and a second polarizing layer located between the first glass layer, the liquid crystal layer, and the second glass layer, and the remaining portions excluding the at least part of the touch sensor. The smartphone according to claim 1 or 2, wherein a part of is located between the first glass layer and the first polarizing layer.
  4. 前記圧力電極と前記基準電位層との間に位置するスペーサ層をさらに含む、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスマートフォン。     The smartphone according to any one of claims 1 to 3, further comprising a spacer layer positioned between the pressure electrode and the reference potential layer.
  5. 前記圧力電極は、複数のチャネルを構成する複数の電極を含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のスマートフォン。     The smartphone according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure electrode includes a plurality of electrodes constituting a plurality of channels.
  6. 前記タッチによる前記ディスプレイモジュールの撓みによって前記圧力電極と前記基準電位層との間の距離が変わる、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のスマートフォン。The smartphone according to any one of claims 1 to 5, wherein a distance between the pressure electrode and the reference potential layer is changed by bending of the display module due to the touch.
  7. カバー層と、
    前記カバー層の下部に位置し、液晶層及び前記液晶層を挟んで位置する第1ガラス層及び第2ガラス層を含み、静電容量方式でタッチを感知するタッチセンサの少なくとも一部が、前記第1ガラス層と前記第2ガラス層との間に位置するLCDパネルと、
    前記LCDパネルの下部に位置し、光源及び反射板を含むバックライトユニットと、
    前記バックライトユニットの下部に位置する圧力電極と、
    前記圧力電極の下部に位置する遮蔽用部材と、
    前記圧力電極から出力される静電容量の変化量に対する信号をデジタル信号に変換する第1コンバータと、
    前記タッチセンサから出力される感知信号を積分器又は増幅器を経て取得しデジタル信号に変換する第2コンバータと、
    前記第1コンバータにより変換されたデジタル信号からタッチ圧力の大きさを検出するための圧力検出部と、
    前記第2コンバータにより変換されたデジタル信号からタッチ位置を検出するための感知部と、
    を含み、
    前記第1コンバータと前記圧力検出部は別個の構成であり、
    前記LCDパネル及び前記バックライトユニットを含むディスプレイモジュールの内部に基準電位層が位置し、前記静電容量の変化量は、前記圧力電極と前記基準電位層との間の距離によって変わる、
    スマートフォン。
    A cover layer;
    At least a part of a touch sensor that is located under the cover layer and includes a liquid crystal layer and a first glass layer and a second glass layer located between the liquid crystal layers and senses a touch in a capacitive manner, An LCD panel positioned between the first glass layer and the second glass layer;
    A backlight unit located under the LCD panel and including a light source and a reflector;
    A pressure electrode located at the bottom of the backlight unit;
    A shielding member located below the pressure electrode;
    A first converter that converts a signal with respect to an amount of change in capacitance output from the pressure electrode into a digital signal;
    A second converter that obtains a sensing signal output from the touch sensor via an integrator or an amplifier and converts it into a digital signal;
    A pressure detector for detecting the magnitude of the touch pressure from the digital signal converted by the first converter;
    A sensing unit for detecting a touch position from the digital signal converted by the second converter;
    Including
    The first converter and the pressure detection unit are separate configurations,
    A reference potential layer is located inside a display module including the LCD panel and the backlight unit, and the amount of change in the capacitance varies depending on the distance between the pressure electrode and the reference potential layer.
    smartphone.
  8. 前記第1ガラス層と前記第2ガラス層との間に位置する前記タッチセンサの前記少なくとも一部は、前記駆動電極及び前記受信電極のうちの少なくとも一つである、請求項7に記載のスマートフォン。     The smartphone according to claim 7, wherein the at least part of the touch sensor located between the first glass layer and the second glass layer is at least one of the drive electrode and the reception electrode. .
  9. 前記LCDパネルは、前記第1ガラス層、前記液晶層及び前記第2ガラス層を挟んで位置する第1偏光層及び第2偏光層をさらに含み、前記タッチセンサの前記少なくとも一部を除いた残りの一部は、前記第1ガラス層と前記第1偏光層との間に位置する、請求項7または8に記載のスマートフォン。     The LCD panel further includes a first polarizing layer and a second polarizing layer located between the first glass layer, the liquid crystal layer, and the second glass layer, and the remaining portions excluding the at least part of the touch sensor. The smartphone according to claim 7 or 8, wherein a part of is located between the first glass layer and the first polarizing layer.
  10. 前記圧力電極と前記基準電位層との間に位置するスペーサ層をさらに含む、請求項7ないし9のいずれか1項に記載のスマートフォン。     The smartphone according to any one of claims 7 to 9, further comprising a spacer layer positioned between the pressure electrode and the reference potential layer.
  11. 前記圧力電極は、複数のチャネルを構成する複数の電極を含む、請求項7ないし10のいずれか1項に記載のスマートフォン。     The smartphone according to any one of claims 7 to 10, wherein the pressure electrode includes a plurality of electrodes constituting a plurality of channels.
  12. 前記タッチによる前記ディスプレイモジュールの撓みによって前記圧力電極と前記基準電位層との間の距離が変わる、請求項7ないし11のいずれか1項に記載のスマートフォン。 The smartphone according to any one of claims 7 to 11, wherein a distance between the pressure electrode and the reference potential layer is changed by bending of the display module due to the touch .
  13. カバー層と、
    前記カバー層の下部に位置し、液晶層及び前記液晶層を挟んで位置する第1ガラス層及び第2ガラス層を含み、静電容量方式でタッチを感知するタッチセンサの少なくとも一部が前記第1ガラス層と第2ガラス層との間に位置するLCDパネルと、
    前記LCDパネルの下部に位置するバックライトユニットと、
    前記バックライトユニットの下部に位置する圧力電極と、
    前記圧力電極と離隔された基準電位層と、
    前記圧力電極から出力される静電容量の変化量に対する信号をデジタル信号に変換する第1コンバータと、
    前記タッチセンサから出力される感知信号を積分器又は増幅器を経て取得しデジタル信号に変換する第2コンバータと、を含み、
    を含み、
    前記タッチセンサは、複数の駆動電極と複数の受信電極とを含み、
    前記タッチセンサに駆動信号が印加され、
    前記第2コンバータにより変換されたデジタル信号からタッチ位置を検出することができ、
    前記第1コンバータにより変換された前記デジタル信号からタッチ圧力の大きさを検出することができ、
    前記静電容量の変化量は、前記圧力電極と前記基準電位層との間の距離によって変わり、
    前記基準電位層は、前記LCDパネル及び前記バックライトユニットを含むディスプレイモジュールの内部に位置する、
    スマートフォン。
    A cover layer;
    At least a part of a touch sensor that is located under the cover layer and includes a liquid crystal layer and a first glass layer and a second glass layer located between the liquid crystal layers and senses a touch in a capacitive manner is the first sensor. An LCD panel positioned between one glass layer and a second glass layer;
    A backlight unit located at the bottom of the LCD panel;
    A pressure electrode located at the bottom of the backlight unit;
    A reference potential layer spaced apart from the pressure electrode;
    A first converter that converts a signal with respect to an amount of change in capacitance output from the pressure electrode into a digital signal;
    A second converter that obtains a sensing signal output from the touch sensor via an integrator or an amplifier and converts it into a digital signal;
    Including
    The touch sensor includes a plurality of driving electrodes and a plurality of receiving electrodes,
    A drive signal is applied to the touch sensor,
    The touch position can be detected from the digital signal converted by the second converter ,
    The magnitude of touch pressure can be detected from the digital signal converted by the first converter ,
    The amount of change in capacitance varies depending on the distance between the pressure electrode and the reference potential layer,
    The reference potential layer is located inside a display module including the LCD panel and the backlight unit.
    smartphone.
  14. 前記第1ガラス層と前記第2ガラス層との間に位置する前記タッチセンサの前記少なくとも一部は、前記駆動電極又は前記受信電極のうちの少なくとも一つである、請求項13に記載のスマートフォン。     The smartphone according to claim 13, wherein the at least part of the touch sensor located between the first glass layer and the second glass layer is at least one of the drive electrode and the reception electrode. .
  15. 前記LCDパネルは、前記第1ガラス層、前記液晶層及び前記第2ガラス層を挟んで位置する第1偏光層及び第2偏光層をさらに含み、前記タッチセンサの前記少なくとも一部を除いた残りの一部は、前記第1ガラス層と前記第1偏光層との間に位置する、請求項13または14に記載のスマートフォン。     The LCD panel further includes a first polarizing layer and a second polarizing layer located between the first glass layer, the liquid crystal layer, and the second glass layer, and the remaining portions excluding the at least part of the touch sensor. The smart phone according to claim 13 or 14, wherein a part of is located between the first glass layer and the first polarizing layer.
  16. 前記圧力電極と前記基準電位層との間に位置するスペーサ層をさらに含む、請求項13ないし15のいずれか1項に記載のスマートフォン。     The smartphone according to any one of claims 13 to 15, further comprising a spacer layer positioned between the pressure electrode and the reference potential layer.
  17. 前記圧力電極は、複数のチャネルを構成する複数の電極を含む、請求項13ないし16のいずれか1項に記載のスマートフォン。     The smartphone according to any one of claims 13 to 16, wherein the pressure electrode includes a plurality of electrodes constituting a plurality of channels.
  18. 前記タッチによる前記ディスプレイモジュールの撓みによって前記圧力電極と前記基準電位層との間の距離が変わる、請求項13ないし17のいずれか1項に記載のスマートフォン。
    The smartphone according to claim 13 , wherein a distance between the pressure electrode and the reference potential layer is changed by bending of the display module due to the touch .
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